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电梯技术开物(文集)

2026-03-12 来源:新电梯网作者:吴哲 等编著 浏览数:1690 新电梯网

核心提示:序:痴心不改喆哥,曾用笔名吴喆,我的同窗好友,更是电梯技术界大名鼎鼎,却又非常务实的一位智能电梯研发专家。任何人只要有缘与他相遇,一种幸运感必会由然而生,这是真的!若初次与他打交道,你根本不可能想到他

序:痴心不改

喆哥,曾用笔名——吴喆,我的同窗好友,更是电梯技术界大名鼎鼎,却又非常务实的一位智能电梯研发专家。
任何人只要有缘与他相遇,一种幸运感必会由然而生,这是真的!若初次与他打交道,你根本不可能想到他的儒雅随和不是装出来的,更不可能想到他是搞学术钻技术的,而且是一生痴迷于硬科技的一位专家型“狂人”。因为,他有时候说话显得有那么一点点“轻狂”,这也是真的。比如,他曾当面质问我:“我为何不能争取成为工程院院士?”令我当时真的十分哑然。当然,大多数时候他又特别显得书生意气。初次见面,尤其当你看到他笑迷迷的神态,或许很容易被他谦和、绅士的表象所迷惑……。
然而,我要郑重其事地告诉你,你对他的初始印象错了,真的错了。因为,如今社会上的表象、假象多了,容易让人将一些真象也当成表象、假象来看待。在此,我特别要祝贺你,你很幸运,你恰恰没有被迷惑,你真的没有被任何表象所迷惑,他应该就是你心中值得景仰的标准型学者和专家的样子。他在我们40多名同班同学中,是至今为止这40多年来,一刻也没有放弃所学专业,一刻也没有停止对他一生执爱领域的刻苦钻研,并终有所获真有所成的人。
他对智能电梯的研发,终其半生如何孜孜以求。先得从他在上世纪八十年代初大学毕业,被分配到湖南益阳电梯总厂当车间技术员讲起。那时的电梯厂,产品也非常单一,厂里最“前卫”的技术无非就是依赖一些继电器装置控制轿厢的上下与门的开合,“智能化”三个字连想都不敢想也无法想到。
时间进入到上世纪九十年代中后期,随着全国国有企业改革的不断深化,益阳电梯总厂也进入了“企业改制”的程序。作为历来不愿甘于现状的他,借助企业改制的东风,主动放弃“国企”厂技术领导的身份,南下广东先广州后佛山,开始了从打工到创业的生涯。但无论是在一个外资企业或民营企业当总经理(职业经理人角色),还是后来自己创办公司。到主持成立“和众电梯技术研究院”,都没有离开电梯的生产制造与研发领域。
从刚开始的小改小革,到正式进入科技创新和智能电梯研发,始终秉持以问题为导向,围绕各种电梯在运行中可能出现的故障与问题,进行应用技术研发。特别是近十年来,在湖南一所职业技术学院任教期间,结合科研教学实践,孜孜以求的开展智能电梯研究。他在每天完成繁重教学任务之余,还要翻阅大量科研资料,猎取当今电梯技术领域最前沿的资讯,十多年如一日坚持笔耕不辍,陆续撰写电梯技术科普类文章二十多篇,完成电梯科研论文近三十篇。并先后成功申报或通过发明专利超过二十项,在全国同行业中引起广泛关注和强烈反响。
我从心底里佩服喆哥,不是仰慕他今天的些许成功,而是仰慕他的勇毅,佩服他几十年如一日对初心的坚守,对技艺的执着。老天不负有心人。但愿他在攀高的路上能如愿以偿,将初心化着无穷的智慧,在智能电梯研发领域再创辉煌、成就人生、造福社会……

作序:蒋学毛
二零二五年季冬




目录

一、和众电梯研究院文化

二、电梯技术科普篇
1. 我的电梯岁月
2. 推动产业创新联盟,突破系统技术“智”造
3. 2019年,技术创新引领电梯行业进入战略性拐点!
4. 在物联网及人工智能下——电梯和自动扶梯网联控制系统产品
5. 话说物联网与电梯(一)
6. 话说物联网与电梯(二)
7. 电梯与物联网二三事(一)
8. 电梯与物联网二三事(二)
9. 电梯与物联网二三事(三)
10. 华为芯片来了,智能电梯还远吗?
11. 当今电梯,产品怎么走智能化的路?
12. 电梯行业正处于十字路口,我们将走向何方?
13. 关于上海扶梯夹人事件引发地思考及措施
14. 关于云南弥勒电梯伤亡事件引发地思考及措施
15. 上海和云南电梯安全事故发生后,我们怎么办?
16. 什么是智能电梯?在哪些方面应有所突破?
17. 又一起扶梯致人死亡事件,我们该怎么办?
18. 电梯产品智能化漫谈
19. 关于贵州“11.2”电梯冲顶事故技术分析
20. 关于昆明2.18电梯冲顶事故引发地思考及措施
21. 为什么我们应将电梯智能化?
22. 电梯冲顶、困人等安全问题是解决地时候啦!

三、电梯技术开物篇
1. 电梯机械系统动态分析
2. 电梯主机用无焊接组合式机座
3. 电梯厅门上坎C型槽式传动装置
4. 智能型高速电梯及其关键技术研发与应用项目总体方案
5. 新型链条驱动式电梯产品开发与应用
6. 原创型同步齿带驱动式电梯
7,基于移动互联网架构下——大数据处理电梯控制系统研究与应用
8. 电梯通用型分级制动式安全钳中——圆筒薄壳弹簧有限元设计与应用
9. 齿带式家用电梯总体设计方案
10. 为实现电梯产业升级和国家“脱碳”战略——提出一种新型轿厢结构及材料
11. 电梯新型减速装置设计及其应用
12. 独特式电梯井道架结构与其设备配置
13. 电梯轿厢安全运营监控及防护装置
14. 电梯智能型自动门锁及其系统的设计与应用
15. 自动扶梯和自动人行道网联安全监控系统
16. AI技术解决轿厢意外移动控制方法
17. 电梯超载与端接装置组合下——其控制系统装置及其应用
18. 自动扶梯齿形链式减速机方案设计
19. 电梯数字化群梯控制系统优化设计及其应用
20. 电梯困人自动救援安全监控方法及其装置
21. 电梯运行时轿厢限速制停装置——轿厢意外移动与安全钳及其触发组合机构
22 自动扶梯和自动人行道安全运行监控装置及监控方法
23. 电梯曳引机安全运行监控系统及其装置
24. 电梯操纵箱人机界面操作系统及其装置
25. AI技术在电梯制造、安装维保上的应用
26. 乘客电梯智能化总体配套方案
27. 自动扶梯和自动人行道智能化总体配套方案
28. 电梯安全运行附加制动器操作系统及其装置
29,自动扶梯和自动人行道操纵箱人机界面操作系统及其装置
30. 电梯终端限位保护装置与缓冲器智能化配套应用





研究院文化
Research Institute Culture

愿景:合力解决行业难点和痛点。
理念:一切为了安全。
使命:力争在十年内使电梯品质、技术标准、生产工艺及服务效能在世界电梯行业中具有举足轻重的话语权。
宗旨:联合起来,为企业提供具有中国特色的电梯技术服务。
形象:拥有站在电梯巨人肩上的一批自主知识产权及专有技术。
口号:我们所做的一切,为中国电梯制造大国提升为电梯创新强国而付出我们的一份努力与愿景。
准则:不以技术为导向,而以问题为导向。
方针:学习创新、技术创新、服务创新、产业创新。
纪律:以高效、诚实的态度,与各电梯企业联合起来,不以赢利为目的,注重创新,研发具有特色地自主知识产权的电梯技术。
核心价值观:集成创新,共享多赢。不负重托,砥砺前行。

座右铭:知我者谓我心忧,不知我者谓我何求。


电梯技术科普篇
Elevator Technology Popularization


我的电梯岁月

由于诸种因素,我于1981年12月底大学毕业后提前分配到湖南益阳纺织机械厂工作。当时该厂以生产纺织机械配件及部份整机,实际上该厂前身为益阳市机械厂,专业生产五六式半自动步枪,即为国防工办管辖。可见,该厂荟集了一批能打硬仗的工程技术人员与手艺精湛的技术工人,同时拥有为数众多的高、精、尖机械加工设备。刚入厂时,觉得自己获得了上帝的青睐,能够获得众人羡慕的这份工作。
进厂后,我被分配到模具班实习一年,与师傅们一道制造、改造各种冲模、钻孔模等工装模具与工位器具。这一年里,确实对我来说,学到了不少了课堂上不能学到的很多知识与做人的道理。同时为我后来对产品加工工艺及模具的设计打下了扎实的基础。
可好景不长,1982年后,整个国家,尤其是我们内地纺织行业不景气,再加上计划经济,纺织机械产品由国家分配,给我们的任务也不多,厂里人多,基础好。当时益阳市政府及机械局领导审时度势,决定将我厂与当时益阳变压器厂部分生产电梯车间合并组建为益阳电梯总厂。实际上,益阳变压器厂已于1975年就开始试生产电梯,其电梯型式与结构比东莞所谓的简易电梯还要简单得多。
两厂合并生产电梯后,厂里将我与其它同批进厂的年轻人一起放入技术室,负责各类电梯部件的整顿与工艺文件及工艺装备设计,当时电梯设计图纸全部是从别厂搬过来的。即基本就是以当时上海电梯厂生产的原图,为原苏联技术,整个各相关部件给我的印象是傻、大、粗。经过一年多时间的图纸整顿与工艺文件编制工作总算完成。经过这段时间的磨练,我已经对电梯有了一个清晰的轮廓。不知什么原因,后来没有安排我从事产品开发与设计工作,而将技术室扩大,另设以工艺科,让我负责电梯产品的工装设计与工艺文件的编制。在这一段时间,我如鱼得水,似海绵一样,吸收着生产现场不可多得的生产工艺经验与产品设计技巧。因该厂前身为生产军工产品,故特别适合于生产整机产品,当时全国只有八家国营电梯生产厂家,我厂生产电梯是一个典型的小而全加工厂,不但具有普通机械厂的车间,还有特殊加工的铸造车间、锻造车间、恒温一级计量室及热处理车间等。生产的部件除了塑料件与电气件外均自己生产,连导轨都生产一部分。
公司经过几年的生产与发展后,此时,公司领导对产品的结构和工艺感觉落后,开始进行调整。一方面采购部分设备扩建钣金车间等设备。另一方面引进与模仿大公司的部件或产品,当时主要参照上海迅达技术。同时走出去与科研单位开展产品开发与研究。86年与天津廊坊电梯研究所彭克荣、孙杰等人合作研究交流调速电梯,替代了按钮与信号控制电梯,使公司产品上了一个台阶。
为迅速提升我公司在国内竞争力与知名度,也自主开发新产品。如我们产品开发室与工艺科合作研制了国内首台观光电梯,尽管存在制作工艺不足,但开创了一个先河,填补了国内空白。该梯安装在北京昌平县境内。那时候,由于电梯控制与驱动装置落后,则我公司同样电梯系统运行仍不稳定,经常出现电梯速度在1.0m\s运行范围内出现振动和噪音,公司为解决此项问题,也与湖南大学机械系开展了此项振动问题研究课题。我作为项目主要人与湖南大学振动专业研究人员进行为期一年多的探讨与合作设计。但由于湖南大学本身对于电梯无研究,最后,该项目不了了之,仅停留在理论研究上,但为我们产品的配套与后续研究工作提供了宝贵的经验与认知。
1987年国家委托建设部开展电梯生产、安装安全许可证验收工作。当时全国我们公司是安排第一家开始试验收。那时,对于发证验收看得很重要,全厂动员准备大半年,因我们生产的东西太多太多, 验收时间为三天,天津廊坊电梯研究所与长沙建机所来了7-8个人,验收工作他们很认真,逐个的对照图纸,验产品。我负责工艺、工装验收组,那时候每个人责任心很强,很敬业,为应付检查,三天时间,我和下面部分工人整晚都没合眼,因为晚上做返工或准备工作,连续工作2个白天与一个晚上,但每个人觉得工作得很踏实,也没有什么怨言或索取报酬。
1994年公司领导认为当时自动扶梯国内发展较快,且市场较好。由此公司组建一自动扶梯制造分厂,让我主管自动扶梯的设计与制造技术工作。当时什么都没有,一切从头开始,我们从各车间抽调了几个人成立试制组,为获取资料与图纸,当时为加快研制速度,决定以试安装改进为主,大部分采购。我们一行人来到上海扶梯发源地,通过熟人介绍与走访,看了实物,搞了一些图纸,摸清了配件采购门道。并选购了样机扶梯大部分零部件与配件。
回公司后,边熟悉图纸,边试制。并将首台样梯 排装在车间内。那时,搞生产、试制真是舍得干,我和工人整天蹲在车间,因当时开发该项目属贷款生产,故要求我们在半年时间内务必安装试制完毕。且准备迎接市领导剪彩。该项目是一揽子工程,从图纸熟悉、制作工艺、装配、挖井道、安装及调试。在开发扶梯产品的工作中,有件事让我记忆犹深,当时扶梯基本上已安装调试接近尾声,我们得知明天市领导要求参观剪彩,扶梯已安装调试完毕。可是在试运行时,我发现在机房处有规律的撞击声。当时,分厂厂长认为时间紧迫,不要管它了。我说,不行!我们几个人只好晚上连夜加班爬在扶梯上各处检查故障,真是老天有眼,功夫不负有心人,直到凌晨两点,终于查出故障将问题解决,当时我心里说不出的兴奋。
从此以后,国营企业体制弊端终于逐步显现,企业人员臃肿,财力吃紧;产品质量欠佳;销售观念落后,市场缺乏竞争力。在广东、上海沿海经济大潮冲击下,员工思想波动,各自陆续寻找出路 ,公司技术人员由最初30多人只剩下七八个人了,我的心也七上八下,感到很茫然与无奈。后来,从外面回来的人说,沿海一带下海捞钱很容易,有膝盖深的票子,很容易捞到手。我也心动,于1995年瞒着公司下海到苏州西尔康电梯部件有限公司工作,主管技术,确实第一次见到欧洲国家的电梯零部件与电气装置。被他们生产出来的高品质、高性能的零部件所折服,心里感到技不如人,很惭愧。我们国家电梯事业要发展,务必要站在这般高度思考问题。好景不长,由于益阳公司找麻烦,只得返回益阳,在公司混了一年多,仍感到失落,经反复思索,认为不走出去,个人事业是没出路,学了这么多年的知识和经验将白白浪费了。故决意已下,在朋友的介绍下,踏上了一条不归路。在1997年我进入湖南三一重型机械工业公司,刚好成立一立体停车库研究所,当时所里有十来个从不同地方来的技术人员,湖南电梯厂也来了一个退休工程师。我负责整个技术,任副所长。我从未接触过立体停车库,当时感觉压力好大,因为三一重工是一家股份制民营企业,搞不定,马上会炒鱿鱼。
对于立体停车库一无资料、二无图纸,且从未见过实物。对于企业来说,也是一个从零开始的一个新产品项目,且决定前期人员与财力的投入与支持力度很大,几乎提出要什么,给什么,只要在时间上有结果都行。当时我同主管领导及两个搭档登上去上海的火车,来到只有上海南京路上有二处日本新明和进口的立体停车库。通过关系,我们进入车库仔细观看了各结构,并拍下了详细的照片。另搞到了一些零零散散的施工图与安装图。经过十来天的用户专访与使用维护情况,我终于感到心里有底,摸到了门边。紧接着我们一行人又跑到北京,走马观花的看了国家某研究所设计、制造的立体车库,总的感觉国产技术不高,制造粗糙,认为还是日本产的技术含量高、制造精良、设计到位,不愧为老牌帝国产品。立体停车库开发有两大难点,一是在50平方米的地面上矗立一钢架,上面堆码近40台及以下轿车,如何确保钢架的稳定性?另一个是该系统机械传动较复杂,它不仅有电梯一样的上下移动,还有转动与平移的合成运动。至于电气控制较电梯来说要简单得多。
为了拿下该项目,确保自己的立身之地,整个行动比较慎重。第一,组织各方面技术人才,调集或招聘设计工程人员10人,整个研究所13人,连资料管理员在内。第二,通过上海现场考察情况,集中讨论,确定最佳结构、配置与施工方案。第三,由我负责制订总体方案及任务计划书,分工合作。首台立体停车库选址在公司研究所附楼,为赶时间与进度,我们十几号人整天连轴转,也不知加班多少,该项目整套图纸设计在不到三个月时间基本落实,真正实现了三一重工领导对我们的要求,赶超所谓“深圳速度”。后来,该台立体停车库作为一个三一重工企业内部形象与标杆。我也说不清楚,我走后,该项目也停了。后来,听说领导认为该产品没有市场,故取消该产品生产。现在看来,是正确的。
本人通过下海和跳槽,对于我本人技术研究与产品开发思维是一次全新的蜕变,即提升了自身的技术素质,也看到了我国电梯产品与国外的差别与距离。鉴于此种原因,加上内陆企业体制诸种因素,我决定离开湖南,在同事的指引下,来到当时番禺市富菱达电梯厂,后改为广州富菱达电梯有限公司。由于多年的工作经历与社会历练,进入公司从事电梯我感觉游刃有余,充满了自信心。确实,几年来在同事与主管领导的信任与支持中,从一个公司品质部经理——产品开发部经理——副总经理直至总经理。一路走来,在这工作的前后八年里,前几年整个精力倾注在产品开发与技术管理上,对产品结构进行大刀阔斧的改进和更新,在工艺的改进上向欧洲配件看齐,确保产品在市场的稳定,赢得客户的看好。
目前,由于自身原因,还是再次跳槽,走自己的路。于2005年2月15日来到佛山安川电梯有限公司。在这五年来,我完全按照自己的思维及企业的特点,坚持走自主开发与企业创新的路子,形成企业特有的产品,不搞拉郎配,形成“安川”自我体系,体现了“人有我有,人无我有”的理念。
当前,我公司一是在部件配套上有自己独特的产品。二是用户需求什么结构或要求,我们均能满足,走细分市场的道路,但务必在符合产品标准的前提下。其特点无论是整机结构或部件设计,技术人员敢于颠覆电梯行业传统设计思维,研制特有的结构或型式。这就是我从事电梯技术工作多年来梦寐以求的设计与创新思路。
回首往事,总是一言难尽,浮现脑海中仍不乏有几多思绪与念想:
1. 电梯行业三十年来的高速与骇人巨变,这里面凝聚了两代工程技术人员心血和汗水。真可谓为企业为行业的发展殚精竭虑。
2. 在企业自主开发与自主创新的背后,应有国家财力而且切实可行的支撑,而不是花架子。在该点上而不妨学学欧美国家的具体作法及思路。
3. 我们基础工业及电子产业与发达国家存在差异较大,制造工艺整体水平上不了台阶,使加工的产品质量逊色。现迫使企业采购国外高性能机械设备与电子原件。
4.民营个体电梯企业与配件行业的竞争与发展促进了电梯整体质量与水平的发展,形成一种良性循环与优势互补。特别是国外优势技术的渗透,推动了中国电梯技术与产业的高速前进。
5.如果给我时间,当条件成熟时,我会涉足电梯的核心部分,即在电梯控制与驱动领域尽一份菲薄之力,使我的电梯老兵生涯划上一个圆满的句号。

2010年10月16日於碧桂花城·吴哲




推动产业创新联盟,突破系统技术“智”造

一、技术背景
2015年以来,电梯市场需求不振,价格持续走低,市场将逐步告别增量驱动的发展模式,产能过剩和服务能力供给不足的矛盾更加突出。主动调整产业结构和产品结构,改变发展方式,创新驱动发展已成为电梯行业的共识与企业的自觉行动。正如友友天宇系统技术有限公司首席执行官姚宏宇先生所说,未来5-10年,是中国发展自主核心体系的最好时机。
其次,中国电梯行业在30多年的时间里,民族工业企业已经走完了从产品到技术的引进、仿制到自主设计的全过程。从电梯产品的设计主导向以安全管理为主体的服务方式转变。目前为止,除了部分电梯零部件外,国内中、低速电梯产品均为仿制品,近几年电梯行业有势力的几家电梯厂家开始研制或仿制高速或超高速电梯。但我国民族工业企业在电梯产品上很少有自己的知识产权。尽管我国成为电梯制造第一,而收益低得可怜;此外,我们还在为别人背书。自主研发必须在核心技术上实现创新突破,决不能一味山寨模仿,或者简单修修改改。不可否认,有一些方面不是在“创芯”,而是在“创形”。电梯的核心技术必须走自主创新发展路子,在关键领域和卡脖子的地方下功夫,加强集成创新和引进消化吸收再创新,不断取得基础性、前瞻性、原创性的重大成果。

二、机构组建
当前,电梯行业除了外资企业外,中小型电梯企业科技资源的配置匮乏且极不合理。因此,国内民族工业电梯企业不可能具有高附加值的产品。我们应顺势而为,利用当前大数据、云计算、人工智能等领域的新技术、新材料及新工艺不断涌现,颠覆了原有的技术体系,这为中国电梯带来极好地发展机遇。我们应积极与民资、行业及政府协同配合,建立对“政、产、学、研”转化有便利作用的产业创新联盟。
1.机构设立
今天,我们举全国之力联合各地院校、科研机构、行业组织及企业的人力、物力等不可缺的有效资源。将在粤港澳大湾区深圳率先设立首家民营电梯技术研究机构。即将国内民族工业电梯企业组织起来,形成集成式创新联盟,系统性地开发、解决或攻克电梯产品及服务中实用性课题与具有自主知识产权的关键性技术难点及要点。
2.服务宗旨
本机构以中国电梯行业协会、中国科学院自动化研究所为依托,与各地电梯技术协会等单位的科研人员及全国电梯企业工程技术人员以混合制技术合作形式,合作组建全国性电梯技术联盟。其宗旨将国内民族工业电梯企业联合起来,在电梯行业转型升级中为企业提供具有中国特色的电梯技术服务,为中国电梯制造大国提升为电梯制造强国而付出我们的一份努力与愿景。
3.研究领域
本机构专业从事电梯产品与工艺研究;电梯新产品、新技术与新工艺开发;电梯检测仪器和专用设备(安装与维修)的研究与开发;电梯技术、生产、安装、改造、修理及维保咨询与服务工作。旨在建设一面向全国民族工业电梯企业开展与支撑各厂家电梯的研发、设计、制造、安装、改造、修理、维保及技术咨询等产品售后全方位服务的科研机构。
4.运作模式
1)科研工作方面,采用网上CRP工作方式,建立一全国网络QQ工作群平台。即由本电梯技术研究机构常驻管理人员和各项目负责人与全国各单位会员与个人会员在CRP平台上进行各项科研项目的编制、研发、审查、设计、生产、试验与试运行、评审等相关工作的信息交流、往来联络及信息处理;且科研运作费用的往来也在网上确认与处理;各研究人员也可在各自单位或家中开展相关项目或课题的科研、设计及相互工作联系。当然,对于任务的讨论或需要会审时,可由项目负责人通知,以会议形式集中讨论、评审与处理。此外,主管领导会定期检查或处理重要事宜。
2)本机构科研经费来源主要组成有如下几个方面:
a.政府与会员单位资助;
b.与电梯企业等单位开展的PPP电梯科研项目等;
c.受企业委托或合作开发电梯科研项目或课题;
d.电梯技术与专有技术的转让等多种形式;
e.对外开展的电梯技术咨询或服务费用;
f.个人赞助或投资。

三、联盟定位
为积极响应国务院实施制造强国战略的第一个十年行动纲领《中国制造2025》文件的目标,依据我国电梯行业地发展正处于转型升级的节点上,即电梯行业由制造主导型向服务主导型过渡与转化,力争在这十年内其产品品质、制造标准、技术工艺及服务效能在世界电梯行业应具有举足轻重的话语权。
1.建立电梯系统技术研发基地
电梯技术飞速发展,加强电梯技术研发力量是保证电梯产业持续发展的核心要素。依托现有大中型电梯企业和专业研究机构为合作基础,以及粤港澳大湾区国际领先的电控技术基础优势,建立服务全国的电梯系统研发中心基地,支撑全国电梯产业的发展。根据世界电梯行业发展的趋势,重点开发高速、节能、高效、环保型电梯产品与技术,发展产业化前景广阔的电梯项目。同时利用各地院校、电梯行业、企业及国家级专业科研院所的研发资源,建立联盟型、高效率的“产、学、研、检、政”综合体,形成“产、学、研、检、政”相互促进的电梯产业示范基地(或平台),将电梯系统研发中心打造成为具有国际竞争力的电梯产业研发重地。
2.打造电梯研发实验平台
随着国民经济的高速发展,电梯已经成为日常生活、工作不可缺少的交通工具。因此,电梯的安装与质量已成人们关注的焦点。电梯检测、试验、运行考核等管理方面是保证电梯质量的关键。为此,除了必须提高电梯设计、制造与安装质量外,对电梯有效运行与可靠性的验证都是极为重要也是不可或缺的环节。
我们应积极与国家工信部、科技部及各电梯检验研究院推进合作,尽快在相关单位基地(电梯试验塔等资源)或相关地域设立电梯研发实验平台等设施。将对于完善电梯产业基地的功能,增强电梯生产配套能力,降低企业成本,增加粤港澳大湾区电梯产业基地的竞争力。并形成辐射全国电梯产业的推动力。
3.开拓互联网+电梯网联
近年来电梯安全事故频发,电梯如何做到有效监管与维护的问题越来越受到公众的关注。随着物联网技术的兴起,电梯物联网产品的开发与运用将有效解决目前面临的电梯安全运行与监管维护难题。如今,电梯物联网已成为电梯行业未来发展最具潜力的领域之一,正在吸引更多的物联网公司和电梯企业参与进来,B/S架构的电梯物联网平台则成为新的发展趋势。
电梯物联网技术无非是通过采集电梯的实时运行与逻辑运算、故障情况及维保状态等,也就是实时数据,经无线/宽带网络实时上传到平台,从而实现对电梯的运行控制与安全监管。
目前,基于拥有国家北斗卫星系统基地已落户粤港澳大湾区中山市;同时依托国家正在组建5G互联网网络系统。可见,今后利用其两套网络系统及信息,有效提升电梯物联网技术的发展和技术创新能力,促进电梯产业向人工智能化方向转变成为可能。同时,它将有力推动电梯产业从人员密集型向技术密集型转变。

四、系统方案
1.指导思想
我们应注重电梯的学习创新、技术创新、服务创新、产业创新;在研究过程中不以技术为导向,而以问题为导向;在电梯技术方面应拥有站在电梯巨人肩上的一批自主知识产权及专有技术。因此,我们应深刻领会李克强总理提出的中国“智”造的概念,指出“中国装备2025”要与“大众创业、万众创新”相结合。打造创新驱动新优势,通过大众创业、万众创新,充分释放从创意设计到生产制造的巨大创造潜能,推动更多企业由产品代工向品牌塑造跃升,促进制造业和现代服务业深度融合。
利用粤港澳大湾区电梯产业优势,以高效、诚实的态度,与国内各电梯企业联合起来,以合作共赢为目的,为电梯产业提供公共技术服务。旨在提高各企业产品竞争力,扶持电梯民族工业品牌,让中国电梯,像我国高速列车一样走向世界。
2.基地功能
通过院校、行业及企业的全方位、多层次横向联合方式,综合各自有效资源与特点,构建多元化、多功能技术服务于一体的创新平台。其基地平台主要作用有如下几点:
a.与行业或企业深度合作,及时开展政府或社会提出的电梯公共服务型PPP等项目的研究、开发与推广。
b.依据国家电梯现行技术与标准,针对行业与企业现状及要求,开发与推动高附加值、系统性及关键性的电梯新产品、新技术、新工艺与新标准。
c.利用院校各自优势,与各地电梯检测单位或企业深度融合,针对性地展开电梯检验与安装技术的研发过程中仪器、设施的配套设计或制造。
d.组织专家学者服务团,为国内中小电梯企业开展产品、技术和企业的发展等建言献策及技术服务 工作。同时,可根据企业的请求,对电梯法律法规、安全或管理及电梯事故等方面提供技术咨询服务。
3.产业方面
a.发展高速、超高速乘客电梯;重载载货电梯,以适应超高层或特殊建筑物发展需要,向拥有自主知识产权及核心技术和客户特殊要求发展。
b.发展能效型或储能型电梯。即利用有些区域太阳光照时间长优势,发展太阳能电梯产品;或开发不需要电力拖动及电力不够而需要调节的电梯产品。
c.结合国家城镇化产业发展需求,根据家用与旧楼电梯建筑物的特点,开发取代液压电梯的新型绿色节能的家用、住宅电梯产品或既有建筑加装电梯产品。
d.对于自动扶梯及无障碍电梯产品方面,研发安全性或高效率的自动扶梯及无障碍电梯,随着公共建筑规模不断扩大,对地铁、机场、体育场馆等建筑所需的自动扶梯及无障碍电梯,旨在提高其安全管理、运输效能与公共服务能力。
e.发展空间立体式自动人行道产品方面,对于机场、车站、过街天桥及大型商城等公共建筑中的自动人行道,逐步趋于电梯载具像机器人一样沿着纵向、横向或上下、左右连续运行的发展方向。即开发新型空间立体式自动人行道以满足未来社会高速发展的需要。
f.在电梯装饰产业发展方向,电梯、自动扶梯产品装饰风格日趋个性化、时尚化或简约化,为装修材料与装潢设计行业发展带来良好机遇。可借助我国沿海文化及装饰材料优势,推动先进的装饰工艺发展,扩大其产业化规模。
g.利用互联网数字信息,创立电梯网联控制系统
现国际知名电梯企业正在组织研究电梯互联网控制方案,而我们现已提出电梯互联网智能控制系统的研究方向及实用性操作方案;同时,国家已出台有关电梯物联网技术规范的标准。可见,我国在电梯物联网技术的应用与电梯智能网联控制方面已走在世界前沿,不存在弯道超车。因此,我们务必抓住契机,加快步伐,迎难而上。尤其在电梯远程监控安全管理平台上应更胜一筹。
h.创建电梯服务产业品牌,扶持民族企业走出国门。
积极与国内各中小电梯企业联合起来,利用电梯产业基地等各项优势,加速创新,研发出具有本国特色的自主知识产权电梯系统技术。并及时申请国内外专利保护,为长期获得自主品牌奠定基础,有效提升电梯产业服务的知名度,提高各企业产品竞争力,大力扶持电梯民族工业品牌,让我国电梯企业产品成功走出国门。

五、科研部署
1.前期工作安排
从2015年至目前,我们依托电梯院校、行业及企业等完成科研基地的前期组建工作。并展开全国性各电梯厂家及配件供应商电梯产品及安装检测仪器的研究与开发工作。同时荟萃了一大批电梯行业的研究人才、技术精英及专业技师队伍。现陆续完成或部分完成电梯产品、部件及检测仪器等科研项目与课题。
2.已展开的科研项目或课题
a.一种新型强制式驱动电梯(已获国家发明专利);
b.一种电梯厅门上坎组件传动装置(已获国家实用新型专利);
c.一种电梯主机组合式机座(已获国家实用新型专利);
d.一种电梯(智能网联)控制系统(已报国家发明专利);
e.一种电梯运行中的安全保障装置(已获国家实用新型专利);
f.用于电梯定位及远程巡检的管理系统(已获国家实用新型专利);
g.一种物联网电梯数据中继器(已获国家实用新型专利)。
3.将部署的科研项目或课题
a.继续展开上述科研课题或项目的产业化工作;
b.《物联网电梯安全综合平台》相关技术探讨与技术规则的建设工作;
c.多项电梯激光检测和安装仪表器具与企业合作研制工作;
d.一种电梯专用限速制停装置(指限速器与安全钳组合);
e.一种高速电梯人机界面限速装置(指速度可调式);
f.电梯专用超级电容(电能自动存储装置)的研究与开发;
g.一种新型同步带驱动式电梯产品的研发与应用;
h.智能网联(人工智能)电梯控制系统技术的研发与应用;
i.一种智能型高速电梯及其关键技术研发与应用项目;
j.高速或超高速电梯安全部件的检验设施及方案的研究;
k.3D软件在电梯培训信息可视化技术教学中的应用;
l.曳引式电梯标准化总体设计井道自动生成系统软件的开发。本项目国内已有,但没有纳入电梯标准化(主要指零部件)设计系统;
m.高速电梯安装技术、工艺及设备标准化的研究及应用;
o.在不同速度运行下组合耗能式安全钳部件的配置研发与应用;
p.电梯曳引机曳引能力可靠性的研发及结构设计;
q.一种强制式驱动的重载系列载货电梯的研究及应用;
r.一种新型的农业生产使用载货电梯的研究及应用;
s.一种高层建筑火灾自救电梯的研究及应用;
t.高速电梯优化配置及轿厢在高速运行下的防振与降噪结构设计;
u.积极抓好对电梯企业的技术咨询与服务工作,力争年度巡回。

六、合作说明
上述各科研课题或研究项目均已展开研究、讨论或提出;且各课题或项目在合作前期提供其摘要。诚望电梯行业领导、专家及企业家的积极支持与帮助。我们定不负重托,砥砺前行。
所列各科研课题或研究项目,我们均采用“产、学、研、检、政”综合体合作研究、开发、生产及服务模式。即与电梯行业生产与安装企业研究成果实用化及产业化。合作项目可一个或多个;生产与安装企业也可一个或多个;电梯企业也可自行提出合作课题。总之,做到科研成果共享与多赢。且生产企业既有整机企业,又有配件厂家加入,形成配套开发整机产品。
此外,对于大型电梯企业合作方式可采用更紧密的共同研究与配套生产方式进行,即双方联合成立企业科研基地或中心。对于企业科研机构势力雄厚的单位,可适用技术转让及服务模式。总之,我们所做的一切,为中国电梯制造大国提升为电梯制造强国而付出我们的一份努力与愿景。

单位: 深圳市合众电梯系统技术研究院
作者: 吴哲、于江
地址:深圳市龙华新区骏华北路28号A栋5楼
电话:18807375931
邮箱:xstlift@163.com
邮政编码:518109
撰写日期:2017年8月18日


2019年,技术创新引领电梯行业进入战略性拐点!

有人说:世间万事万物都有自己的规律和节点,2019年,不仅将是世界格局的转折点,还将意味着是很多行业生死攸关的关键点,更将是无数个普通人逆袭的关键一年!是啊,中国的电梯行业行将进入一个跌宕起伏的战略性拐点!
近半个世纪以来,我国电梯行业从无到有,从小到大走过了使人落泪、彷徨、喜悦与自豪的蹉跎岁月。自改革开放以来,电梯行业现已进入了一个鼎盛期,不但是一个电梯制造大国,而且电梯在用量占全世界三分之一还要多。但不是技术强国,因我们知道,我国的电梯销售量80%掌握在电梯合资企业的手中。显然,民族工业电梯企业总体仅获得微弱的利润,并对有限的资源没有有效地使用,也是技术换市场带来的困窘。
电梯行业从2016后进入转型升级调整期。古人云:天地不仁,以万物为刍狗。那中国的电梯行业为何2019年,将进入令人忐忑不安的战略性拐点呢?
美国为什么选择在2018年年末对华为下手?因为华为一旦掌控了核心科技,必将破坏美国主导的全球产业结构,将它从高端产业的顶端拉下来。在历史长河来看,每一个世界霸主的强盛不超过100年,同时,任何行业的周期大约也是20年,这个规律至今都未改变。
下面,抄录一组数据以飨读者:
1450年,葡萄牙开启了世界的大航海时代,一举成为世界霸主;
1530年,西班牙继承了航海精神,取代了葡萄牙,成为头号强国;
1640年,西班牙陷入混乱状态,海上马车夫荷兰,称霸世界;
1720年,荷兰东印度公司衰落,法国迅速崛起;
1815年,拿破仑遭遇滑铁卢,英国开始了工业革命,逐渐建立起日不落帝国;
1919年,一战结束,巴黎和会召开,美国正式问鼎世界。
2019年,整整过去了一百年了。
我们不妨来看看电梯行业某技术的盛衰为例做一个比较:
五十年代左右,电梯控制单元采用电子管;
七十年代左右,电梯控制单元改用继电器;
八十年代至上世纪末,电梯控制单元变为可编程序控制器应用;
本世纪元年---至今,我们选用微机控制处理器等电子元器件控制与驱动电梯运行;
那2019年以后呢? ---
从上述时间段来看电梯行业,我们有必要慎思与分析一下,下一个时间节点电梯的运行控制与驱动方式将会怎样?
众所周知,近几年来随着科学技术的高速发展,新技术、新材料及新工艺的不断涌现,使得我国电梯行业在引进技术的基础上,不断革新与突破,民族工业电梯企业取得了长足的发展。在电梯核心技术上也有新的成绩。如配件上有主机及变频器;而整机上有斜行电梯,这才是我们自己的,并建有自己的标准。
现西方发达国家出于对中国发展的害怕与担心,千方百计地限制技术输出,防范中国科技发展,阻挠中国经济从中低端向高端迈进。他们对中国高新企业的限制、围堵给我们敲响了警钟,让我们清醒地认识到,关键核心技术是买不来的。
华为的5G为什么会对以西方发达国家出于对中国发展而产生担忧哩?那么,5G技术究竟对于我们电梯行业产生什么样的影响呢?
下面我们来分析一下国内外电梯行业技术发展的最新水平与态势。
在国际上看一看这样几个电梯相关事件:
2016年年底,通过物联网和云技术来解决电梯需要频繁地维护这些问题。Thyssenkrupp和Microsoft在西班牙、德国和英国三地开展试验项目,试图实现电梯的智能化。
这个被命名为MAX的项目核心在于运用一种可以安装在电梯上的程序。该程序适用于近十年生产的所有电梯。安装过程十分简单,仅需十二分钟。安装完成后,电梯便可以连接网络,从而成为智能设备。电梯承载人数、运行线路或不同机械零件的预估寿命等数据,都会储存在Microsoft的服务器中,通过系统分析,发现潜在问题。
2016华为全联接大会在上海世博中心正式开幕。华为在会上重磅发布电梯物联网解决方案,并与全球领先的电梯及自动扶梯供应商迅达集团开启全球合作。该方案将可帮助电梯厂商联接百万部电梯,及时发现电梯潜在隐患,让乘梯更安全,同时大幅降低电梯运维成本。 
电梯物联网解决方案使用华为敏捷控制器等产品,为电梯厂商提供领先的端到端解决方案。拥有强大边缘计算能力及开放架构的物联网关,联接电梯控制器及各类传感器;基于SDN架构、具有千万级终端管理能力的敏捷控制器,提供设备管理、计算资源管理及应用管理等功能,并通过开放接口与合作平台和系统对接。
2017年,在德国主办的国际电梯展览会上,德国企业展出了一种全新产品。即同步带驱动式乘客电梯。该产品解决了钢丝绳(或钢带)打滑和浅底坑难点问题。
我们再回过头来看看国内的几个事件:
两年前,报道梯联网(贵州)科技有限公司在高新区投资建设的项目,是基于互联网和云数据的电梯公共安全服务平台。该平台通过电梯监测探头,实时监控电梯运行情况,自动通知工作人员干预排除隐患,提升事故预防能力。事故中,可以通过音、视频实现应急指挥救援,事故后可追查事故录像和维保记录,实现事故溯源。该项目总投资5亿元,建设内容为远程数据监管平台及电梯监测探头23000台,建设周期四年。
大约五年前,我国默拉克电梯电气公司投资上千万元开发电梯远程数据监管系统及操作平台。当然,拥有科研之城的深圳也研制出来类似的产品及软件。他们的目标基于解决电梯的远程监视问题,而不能解决电梯远程监控及人机界面等操作,因关键的问题不能通过开放接口与合作平台和系统对接。另一点,数据与信息存在运营问题。则有企业说:我有智能电梯,具有远程安全监控与管理平台(功能)。我认为这只不过企业推销产品的噱头罢了。
俗话说得好:高手在民间。当下在广东地区也有单位与科研人员一道开展齿带(指链条或同步带)式驱动电梯的试制与科研工作。且该产品已获得国家发明专利。
此外,在《中国电梯》杂志上也提出了关于基于互联网上的智能化电梯驱动与控制的设想。即在5G网络系统下,利用物联网技术、AI技术与北斗系统驱动与控制电梯,使之成为电梯的网联控制与操纵,将使得电梯具有智能化。
上述事件与技术,仁者见仁,智者见智。可见,我国当今电梯的核心技术等方面的研究是不存在弯道超车的。那么,我们在探讨电梯核心技术前,先了解5G技术到底具有什么魔幻?看看专家们的解释:
5G的技术特点可以用“快”“稳”“密”来形容,而这3个特点分别“催化”出3类应用场景。
第一,5G“快”——在5G网络覆盖下,下载一部分辨率达到4K的电影理论上不超过18秒,但速度带来的不仅是量变。
如5G将给近年来“只听雷声大、不见雨点来”的“增强现实/混合现实”(AR/MR)技术带来新生。可见,只有5G的速度能让这种技术走出体验区,形成产业规模。
第二,5G“稳”——如果只是速度的提升,还谈不上质变。5G最显著的特点是低时延和高可靠性,即在任何环境下都表现稳定。
如5G网络让医生在“混合现实”工具的帮助下完成精准的开颅手术,比“外科手术般的精准”更精准。这种科幻般的技术只能在5G时代实现,原因正是5G信号“不断片”。1秒钟的卡顿对看电影而言最多令人有些不快,但在医学领域会关乎生命。
5G的技术要求之一是能够支持速度高达每小时500公里的设备,因此5G技术推动的产业还包括无人驾驶汽车等。例如,普通人踩刹车的反应速度大约是0.4秒,而无人车在5G场景下的反应速度有望不到1毫秒,这无疑是无人驾驶可能最终获得使用者信任的基础之一。
第三,5G“密”——5G网络每平方公里可支持100万台设备,非常有助于物联网发展。
如智慧城市成为一个新的产品类别,其底层技术就是物联网。过去30年将人连接起来,接下来30年会将物连接起来。如智能手机、无人驾驶汽车、智能化电梯等各类设施。
国际标准组织(3GPP)定义了5G的三大场景,即增强移动宽带、低时延高可靠和大规模物联网业务,正好对应着“快”“稳”“密”三个特点。
5G的真正意义在于:为万物互联打下基础!
未来的世界里,每一件物体都有传感器,利用5G实现数据交互,人、机器、手机、交通工具、输送设备、家居用品等都有独立的IP,一切物体都可控、交流、定位,彼此协同工作。世界上几乎所有东西都会被连接在一起,超越了空间和时间的限制。
5G另一个方面它是智能互联网的基础,需要移动互联、智能感应、大数据、云计算及智能学习的整合,这就需要智能硬件的研发、生产。可见,我国5G的发展,绝不仅是5G通信技术的本身,它将对社会效率提高、社会管理能力提升、社会成本的降低起到巨大的推动作用。
那么,民族工业电梯企业怎样在产品与技术上与外资企业具有竞争力哩?怎样获得其高附加值产品呢?下面本人特提出几点看法与建议。
1.电梯行业协会应根据国家《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》要求与内容,开展思路创新与变革,组织行业、企业及相关研究院各科研人员等,集中编制电梯行业技术发展规划。对企业开展的各项目重大或关键性的科研项目指导或组织遴选、立项、审查及鉴定工作。同时,可协助其开发或研制单位在科研项目上需要获得国家财政补贴或科研经费的支持。
2.各中小电梯企业应以“抓铁有痕”的定力,提升技术创新,利用国家鼓励科技人员到企业兼职开展科研工作等一系列优惠政策及措施,以“集成式创新”助力以小搏大。所谓“集成式创新”的核心是协作:即以先进科技为基础,创新企业通过开放协作的形式,迅速具备大企业所需要的所有能力和完善的生态体系,从而获得成功。如采取“政、产、学、研”的架构,从低端市场或新市场切入,合作开发与制造产销对路的新产品、新工艺及新材料。
3.产品开发以问题为导向,以难点为突破口。在产品转型升级的当下,有如下几个主要问题亟待解决。
a. 虽然欧美与我国在互联网上推行电梯智能化已有多年的先行探索,但电梯的智能网联控制技术却是一项敏感的话题,也是一项新技术。且与传统电梯技术存在差别,这是一项必须与我国实际情况相结合才能发展的新技术。因此,中国当前在发展智能网联电梯控制技术时,除了学习国外成熟的先进技术经验,更重要的是在中国交通、环境、使用行为的基础上研究出能解决中国实际问题的智能网联电梯控制技术。
b. 自动扶梯有一个使人头痛且令人不安的安全事故。即自动扶梯运行中乘客突然倒下而不能及时停梯酿成事故;或梯级爆裂也酿成事故等。本人深信在5G互联网与北斗系统配合下,运用相应先进技术能够有效地解决此类问题,因国内有人在理论上找到了破解的方法。
c. 为我国环境与用户着想,行业应提出淘汰使用液压电梯方案,或至少不能用于公共场所。主要原因有两点:首先,因该产品市场很少使用,从政府到企业及用户,增加了管理成本及使用成本,违背了环保与绿色的初衷。此外,我们发现了并有人正在开发其替代产品的方案。
d. 我们知道,作为大型电梯生产企业,因有自己的科研机构,则很少有人有兴趣、有胆量去主导颠覆式创新产品,而是采用去尝试一般延续性创新技术。延续性技术一般是指改善产品性能或完善产品功能的技术,根据主流市场的看重的性能层面来提高成熟产品的性能,一般延续性创新技术很少会导致领先企业的失败。譬如,高速或超高速电梯为例,有些企业在仿制的基础上投入了大量的人力与物力,取得了一定的效果。但市场缺乏竞争力。关键在于整机相关性能开发不到位;总体配置不尽合理。如关键部件安全钳还要进口配套等,科研人员不一定了解此配件的设计理念。此点 ,我们应该向日立电梯公司学习。
e. 乘客电梯的群控技术,对于民族工业企业鲜有人问津。在我国强手如林的电梯市场,没有这门技术,何以立足?群控技术关键问题在于候梯时间及台量数。即依据在不同地域的人流、电梯运行速度及电梯的数量而保证最佳候梯时间。可见,在5G网络下,利用大数据与云计算,使得这一问题的研究及解决变得游刃有余。
f. 去年,我国电梯行业领导在一次国际电梯技术研讨会上,介绍了我国既有建筑加装电梯的事宜,其中提出了如何解决“浅底坑”的难题。我想在此基础上可补加相关内容,即除了浅底坑,能否同时考虑不遮挡底层住户的光线?是啊!有人现已提出了实施方案,也就是采取同步带驱动电梯及相应措施可解决。但电梯相应安全方面等标准应修改或补充完善。
需要解决的技术问题及难点还有许许多多,这里不再一一赘述。
4.民族工业企业与外资企业在产品的技术方面有一个明显的短板。产品的安装与维修服务跟不上,其作业人员素质与技能差异较大;且其人员也严重匮乏。目前,我国政府业已展开了大国工匠培养的序幕,现全国已有62家高职院校办有电梯工程技术专业。再过5年,这一短板将会迅速补上。对于电梯企业应抓紧做好两件事。一是与院校联合,逐步引进多层次人才,针对企业特点,强化服务性技术人才的培训工作。二是开展其服务性技术创新与持续改进。
5.小企业因科研人员严重不足,应解放思想。对产品在市场上毫无竞争力的条件下,根据本企业的特点,可考虑企业的转型或转产。如与相关企业配套生产部件,形成联合生产整机;也可与有实力的厂家合作,专业从事电梯产品的安装维修一揽子服务工程。这样,资源有效利用,企业发展快捷又平稳。如日本三菱电梯公司,在日本国内有一电梯工程公司专门为他配套服务。且每年收入上亿元的利润。
6.行业内有技术人员诉苦:你的新的技术一上来,马上有人仿制。是的,对于企业来说,如何有效的保护企业自主知识产权与专有技术是一个迫在眉睫而引人关注的话题。当前,国家已陆续出台、制定与完善企业自主知识产权的有关规定及措施;并对此问题在国际上作出了自己的庄严地承诺。因此,我们有必要做好两件事。一则,电梯行业应有专职或兼职的人员,展开对企业的新产品、工艺等专有技术监管与咨询服务;对参展、宣传及广告的产品进行全方位的检查与指导,以防止其侵权行为。二来,对于大中型企业或创新型企业有必要配置专职或兼职法律顾问,以维护企业的正当权益。
7.新的技术必将带来新的产品,而新的产品使其标准得以修改或变更。对电梯行业来说,我们是幸运儿。因我们行业有自己的标准化专业学会。借此机会,就企业的想法与诉求,特向行业提出如下建议。第一,因5G网络等技术的到来,对行业数据标准等的修改或完善显得尤为迫切。第二,电梯标准化专业学会成员除了采用一些在科研或生产一线的专家,有必要邀请IT技术方面的科研专家参与。第三,对制定或修改标准的内容或要求时,在参考国际标准的同时,应综合考虑我国的实际情况及国体,不要什么都是老外的好。
以此可知,我们有了自己的标准,才有技术强国之称。
8.在5G移动互联下的物联网、AI技术、大数据、云计算等作为现有电梯技术的交叉学科时,其系统显得愈加复杂。所以说,当前企业要研制出重大或关键技术或产品,没有相当的技术势力,你是无法企及的。因此,在现有的技术格局下,不仅需要政府的财力支持,而且,无论是政府,还是行业,务必在人力资源上给予政策或协调。如按现代产业的分工与细化,主张成立生产服务型混合制电梯技术研究院所。或依据科研项目的内容,企业利用自身的特点与国家相关科研院校联合起来,合作成立相对独立的科研机构。只有这样,我们才能开发出原创性、颠覆性产品与技术。
9.国家特种设备主管领导曾经指出:特种设备的监督管理向有效预防的要求转变。近几年来,许多企业开展了电梯远程监管控制系统的研究与实践工作,但问题仍未解决。随着5G技术的到来,电梯安全有效预防的要求才成为可能。利用国家北斗系统;发展TE-V/5G等技术下具有自主特色的电梯驱动与控制系统;建立智能网联控制电梯的基础数据交互平台将是我国在智能网联电梯控制技术发展的三大突破口。除了技术突破,智能网联电梯若要真正成为人们无忧无虑生活中的一部分,提高其社会认可度和建立相关标准法规也是未来需要同步解决和发展的两大方面。
综上所述,我们民族工业电梯企业要想获得技术附加值高的产品,实现资源优化配置,务必加快实施思路创新与技术创新。民族工业企业只有拥有自己的核心技术与专有技术,才能获得自己的市场,不为别人背书,活的有尊严。有人问,我们民族工业企业将来能否赢得80%的市场吗?本人答案的回答:是肯定的!只是时间的问题。
明天,5G的应用将为电梯行业核心技术的发展奠定了坚实的基础,也带来了科学技术大发展的春天,使电梯的智能化与安全性成为硬“核”。同时,产业内的联合成为未来必然趋势,也为实际应用的领域打开无限可能。
奋斗是企业永恒的主题,我们不要忘记初创企业时的诺言,砥砺前行,或许会成为我们民族复兴天空中一缕最绚丽的阳光。

单位:湖南电气职业技能技术学院
作者:吴哲
地址: 湖南省湘潭市岳塘区下摄司街2号
邮编:411101
邮箱:xstlift@163.com
修改日期2019年3月30日












在物联网及人工智能下
——电梯和自动扶梯网联控制系统产品

一、 电梯网联控制系统简介
为电梯和自动扶梯(以下统称电梯)运行控制和安全监管有效性及其智能化问题而提出的解决方案。通过采集电梯的实时数据,区域控制主机(在物联网架构下)进行大规模集中数据处理后,对电梯驱动系统等进行控制与操作,从而实现对多台(或十台以上)电梯的集中运营、调度及故障实时处理。其特点:
1)在AI技术下,具有智能化电梯的诸多功能,可实现把电梯变成“机器人”的梦想。
2)在物联网络运行时,可满足成千上万台电梯的远程操作与集中控制,将全国各地城市建设成“智慧城市”的要求成为可能。
3)在5G(或6G)通讯系统作为运行工具时,因其数据传输速度远大于微电脑的存取运算速度。显然,当电梯高速运行或电梯发生事故临界点等工况时,使其正常运行及安全有效控制才得以实现。
4)在北斗系统等联网下,利用大数据及边缘计算全面实现各类电梯的安全监督管理向有效预防转化,确保电梯在现今运营时,安全事故率降低九成以上;从而落实电梯生态安全规范要求。

二、 国内外技术现状
电梯的应用得益于国家大规模的经济建设与发展,近30年来电梯行业保持了中高速增长,据政府有关部门统计,截止2021年底,全国在用电梯的数量接近900万台。电梯的安全可靠运行、运营监管、故障预报、用户管理与上亿电梯乘客的日常生活及工作息息相关。可见,电梯的安全运行与监督管理已成为全社会关心的热点话题。
中国当前的消费结构正在发生深刻变化,消费升级将引领相关产业、基础设施和公共服务迅速成长,拓展未来发展新空间,这将加快发展现代服务业和高端制造业,形成新的核心竞争力。也推动电梯行业进一步向前发展,迎来中国电梯市场的新阶段。因此,更加丰富且多样性的消费需求日益增加,反过来也将促进电梯产业的升级,促进传统制造向智能制造、优化售后服务方向的需求发展。
在国际上我们来看一看与电梯相关的几个事件:
2016年年底,通过物联网和云技术来解决电梯需要频繁地维护这些问题。Thyssenkrupp和Microsoft在西班牙、德国和英国三地开展试验项目,试图实现电梯的智能化。
这个被命名为MAX的项目核心在于运用一种可以安装在电梯上的程序。该程序适用于近十年生产的所有电梯。安装过程十分简单,仅需十二分钟。安装完成后,电梯便可以连接网络,从而成为智能设备。电梯承载人数、运行线路或不同机械零件的预估寿命等数据,都会储存在Microsoft的服务器中,通过系统分析,发现潜在问题。
2016华为全联接大会在上海世博中心正式开幕。华为在会上重磅发布电梯物联网解决方案,并与全球领先的电梯及自动扶梯供应商迅达集团开启全球合作。该方案将可帮助电梯厂商联接百万部电梯,及时发现电梯潜在隐患,让乘梯更安全,同时大幅降低电梯运维成本。
电梯物联网解决方案使用华为敏捷控制器等产品,为电梯厂商提供领先的端到端解决方案。拥有强大边缘计算能力及开放架构的物联网关,联接电梯控制器及各类传感器;基于SDN架构、具有千万级终端管理能力的敏捷控制器,提供设备管理、计算资源管理及应用管理等功能,并通过开放接口与合作平台和系统对接。
我们再回过头来看看国内的几个事件:
几年前,报道梯联网(贵州)科技有限公司在高新区投资建设项目,基于互联网和云数据的电梯公共安全服务平台。该平台通过电梯监测探头,实时监控电梯运行情况,自动通知工作人员干预排除隐患,提升事故预防能力。事故中,可以通过音、视频实现应急指挥救援,事故后可追查事故录像和维保记录,实现事故溯源。该项目总投资5亿元,建设内容为远程数据监管平台及电梯监测探头23000台,建设周期四年。
在多年前,默拉克电梯电气公司投资上千万元开发电梯远程数据监视系统及操作平台。还有,拥有科研之城的深圳某企业也研制出来类似的产品及软件。他们的目标基于解决电梯的远程监视问题,而不能解决电梯远程监控、人机界面等安全运营操作。因关键的问题不能通过开放接口与合作平台和运行系统对接。另一点,数据与信息存在运营问题。
由于电梯品种较多,各零配件构造呈现多样性,有许多机械或电气零部件在长时间使用后便会磨损或者损坏。所以,电梯需要频繁地维护与修理。一旦某个零部件出现问题,电梯发生故障或软故障,便会耽误大量时间,带来许多不必要的麻烦。在国内,如每年都会有上万人次被困在电梯内;或电梯发生事故的次数居高不下,因我国电梯使用量逐年增加。
此外,当今电梯所谓物联网监控系统,国内投入使用的电梯品牌众多,电梯系统也各式各样,如果通过这种方式接入互联网,就牵涉到接入端口等技术问题。
俗话说得好:高手在民间。2017年有人在《中国电梯》杂志上也提出了关于基于互联网上的智能化电梯驱动与控制的设想一文。即在5G网络通讯系统下,利用物联网技术、AI技术与北斗系统驱动与控制电梯,使之成为电梯的网联控制与操纵,从而使得电梯具有智能化与实用性。
综上所述,解决此类问题与难点,我们必须放下成见,打破传统藩篱。众所周知,物联网电梯是指一种将每一台电梯通过信息传感设备与互联网联接,实现智能识别、定位、跟踪、监控和安全与管理网络技术。因此,特提出一种全新的解决方案。即基于移动互联网架构下,大数据处理电梯控制系统的研发与应用,其全称为智能网联电梯控制系统技术。

三、 新技术发展动态
我国“智慧城市”将成为一个新的产品类别,其底层技术就是物联网。过去30年将人连接起来,30年后会将物连接起来。如智能手机、无人驾驶汽车、智能化电梯等各类设施。
5G技术另一个方面它是互联网的基础,需要移动互联、智能感应、大数据、云计算及智能学习的整合,这就需要智能硬件的研发、生产。可见,我国5G的发展,绝不仅是5G通信技术的本身,它将对社会效率提高、社会管理能力提升、社会成本的降低起到巨大的推动作用。
利用国家北斗系统;发展TE-V/5G等技术下具有自主特色的电梯驱动与控制系统;建立智能网联控制电梯的基础数据交互平台将是我国在智能网联电梯控制技术发展的三大突破口。

四、 网联控制的原理
1)电梯物联网概念
电梯物联网网络图
顾名思义,物联网就是“人与物,物与物相连的互联网”。互联网解决的是人与人之间的信息共享问题,物联网要解决的是物与物、人与物之间的信息交互问题。其构建详见下图。
2)电梯物联网架构
数据采集器通过硬件光耦隔离采集控制器数据,标准接口采集传感器、视频数据;通过有线、无线传输网络将数据传输到服务器;服务器经过建模应用将信息通过因特网传输到客户端。每个模块单元独立工作,相互关联。
3)电梯物联网数据采集方案











电梯物联网数据采集网络图
本智能网联电梯控制系统的最基本功能,与Android操作系统在移动互联网领域的地位和作用类似。先看一下Android系统,其最大的贡献在于,实现了智能终端硬件和软件的分离。任何应用程序开发者,基本不用考虑智能终端的物理硬件配置(CPU型号、内存、各种外设等),只需根据Android提供的编程接口编写应用程序,就可以运行在所有基于Android的智能终端上。硬件的功能是有限的,如果软件和硬件紧密捆绑不分离,则整个系统的功能也是有限的。但是一旦把硬件功能剥离出来,则通过软件的变动,可以使得整个系统的功能大大扩充。例如,现在可让电梯成为运输机器人,依靠大数据和边缘算法实现自学习和成长,更加理解并满足用户的个性化需求,并与周围的数据环境更好的融合。最后让电梯不仅是交通工具,而是成为智能移动终端。可见,智能网联电梯终端通过其他的应用软件,使其变得更加人性化。
我们团队开发的电梯智能自动门锁在整机上的配套应用。它旨在通过一系列装置的增设(如压力位移传感器)以及相应运行程序的操作,使电梯自动门锁始终(即每一楼层门)处于电梯在运行时可靠地监控,以确保乘客放心地使用。并使电梯安全事故中相关问题出现时,使电梯自动进入安全保护及相应警示,以及电梯开门停止运行等状态。当电梯出现门锁故障时,维保人员能快捷、便利地处理与解决好。尤其是解决了维保人员现场需要短接门锁回路,易导致安全事故时而发生的问题。由此,我们解决与完善了一个困扰电梯行业多年的世界性难题与痛点。

五、 主要解决的问题
产品技术开发要以安全问题为导向,以电梯行业“痛点”或“难点”为突破口。在电梯产品转型升级的当下,利用物联网及人工智能等技术主要解决以下问题:
1)近几年来,许多企业开展了类似电梯远程监管生态系统平台的研究与实践工作,问题仍未解决。即如何确保电梯安全与监管有效预防的要求成为现实。
2)配置电梯的目的是解决人们的出行与工作的便利。如商业性办公大楼上班人流密集时的拥挤及候梯时间过长,只有电梯采用集中控制与调度(或十台以上),而不是所谓并联或群控。可见,应有效解决电梯运行效率及人们出行焦虑感等问题。
3)现住宅电梯及自动扶梯等数量的急剧增加,加上管理人员不够,导致每月时有伤亡事故的发生,如在智能网联控制下,可确保其伤亡事故率下降达九成以上。
4)电梯的管理与维护方面。无论企业,还是政府都投入了大量的人力与物力,但电梯量大而广,则效果并不显现。当远程监管生态系统平台的建立,使每个维保员由原来维保30台电梯到管理上百台以上。显然,既提高了工作效率,又在透明状态下确保维保及监管到位。
5)电梯引入诸多智能型传感器等装置,其人性化功能大大提升,不仅能获得用户地青睐;而为政府的监督与检验节省时间及劳动强度的降低。即可开展网上电梯实体检验检测工作,为单位和政府节约不菲的管理成本。
6)在发展智能网联电梯控制技术时,利用新技术、新工艺及新材料等将衍生一系列电梯新产品、新部件及新材料等。如用户场地或使用环境等问题,因当前电梯技术不能解决时,应开发新的品种以满足要求。
此外,我们从另一方面来看,在其他领域使用5G通讯基础技术带来的便利。如当今新冠疫情在某地发生时,我们相关管理人员通过流调。即通过每人的手机,利用5G通讯信息互动,能准确发现人员在各地流动状况,而采取行政措施对染疫人员进行有效管控。这就是我国对新冠疫情能够实现动态清零,而为什么欧美国家只能“躺平”的根本所在。可见管中窥豹,我们也能应用其技术系统有效解决上百万台电梯的动态运行及故障的及时处理。

六、 影响力表现形式
1)技术影响
不妨来看看电梯行业控制技术的发展沿革:
五十年代左右,电梯控制单元采用电子管;
七十年代左右,电梯控制单元选用继电器;
八十年代至上世纪末,电梯控制单元变为可编程序控制器应用;
本世纪元年---至今,选用微机控制处理器(含芯片)等电子元器件控制与驱动电梯运行;
现在,应是在物联网下,利用人工智能技术,依据5G通信基础技术,实现智能化电梯的驱动与控制。我们知晓5G的三大场景,即增强移动宽带低时延、高可靠和大规模物联网业务,对应着“快”、“稳”、“密”三个技术特点。
未来的世界里,每一件物体都有传感器,利用5G实现数据交互,人、机器、手机、交通工具、输送设备(电梯)、家居用品等都有独立的IP,一切物体都可控、交流、定位,彼此协同工作。世界上几乎所有东西不会被连接在一起,超越了空间和时间的限制。
现欧美等发达国家出于对中国发展的害怕与担心,千方百计地限制技术输出(如5G与AI技术),防范中国科技发展,阻挠中国经济从中低端向高端迈进。他们对中国高新企业的限制、围堵给我们敲响了警钟,让我们清醒地认识到,关键核心技术是买不来的。也不能等待他们电梯新技术的带来。
2)经济影响
我国是世界最大的电梯拥有和生产国,其拥有量将超过全球拥有量的一半,总量近达900万台。其年产量约80万台左右。但我国的电梯销售量至少60~70%掌握在电梯外资企业的手中。显然,民族电梯企业总体仅获得微弱的利润,并对有限的资源没有有效地使用,这也是技术换市场带来的困窘。民族电梯企业要想获得技术附加值高的产品,实现资源优化配置,务必加快拥有自己的核心技术与专有技术,才能获得自己的市场。有人问,我们民族电梯企业能否赢回70~80%的市场吗?我想答案是肯定的。因此,随着此项新系统技术的实施,深信将撬动全国上万亿元的电梯市场。至少有三个方面为证:首先,若干年内,年生产智能电梯不少于60万台;其次,改造、更新及旧楼加装电梯每年至少有50万台;最重要的一点,电梯用国产芯片(如华为鸿蒙等)替代日美进口芯片,可节省外汇达每年上100亿元之多。

七、 系统技术应用场景
1) 电梯安全和运行的可靠性要求
建设智能型电梯安全生态系统监管平台,为各地规划建设“智慧城市”夯实基础与应用,才使老百姓愿意花钱买服务,用得放心。
电梯是应用最为广泛的公共交通设备,使用者是广大群众,而不是专业人员。因此,其安全性和可靠性是区别于其他设备的最显著特征,由此,决定了使用过程中须有专业人员持续地进行管理和维护,从而产生了巨大的专业维保人员需求及维护时间。现电梯的使用量仍以每年不低于60万台速度增长。估算年需增专业和管理人员10万人以上。当系统监管平台落实成行,可显著减少维保人员的需求数量;且其劳动强度大大地降低。可见,不仅提升了人们的生活质量,而使其伤亡事故率下降近九成以上。
2)电梯经安装、验收后才具备使用功能
由此,在安全生态系统监管平台下配套建立电梯整机监管验收系统平台,显得尤为重要,它不仅提高了企业和第三方检验机构的工作效率;同时,大大减轻各级监管机构的工作强度与各方管理成本。
电梯从出厂到现场安装调试后才具备使用功能,方可交付用户。因此其安装质量是整机运行质量的重要因素和保障。所以,电梯需要大量第三方检验机构专业人员现场检验,则年检验工作量增加及需增专业人员上万人。当实施电梯网上验收系统平台时,既可缓解人手地增加,又降低了管理成本,还提高了工作效率。同时,使维保单位与用户满意。
3)电梯产业链长,涉及领域宽,带动面广
在本系统技术的引领下,将在不同行业催生一系列新的动力装置、安全部件、智能传感器与电子元器件、安装和检验设备及相关材料等。
电梯产业链组成:研发、设计、制造、实验、物流、装潢、安装、检验、维保、改造等重要环节,其涉及领域为机械加工、金属与非金属材料、电子元器件与芯片、五金制品、电缆电线、仓储物流、教育、服务、培训等领域。因此,对行业带动面广,提供就业岗位多。如电梯配套的轿厢新型材料及结构地问世,不仅实现年经济附加值上亿元,而节省不少钢材,为碳中和理念提供了实践行动。
4)设计软件及新零部件等配套,使技术研发的引领作用突出
随着智能传感器与电子元器件、新材料、新技术、新工艺地快速发展,及特殊建筑与用户的需求逐年增加的强力拉动,电梯技术的创新速度逐年加快;电梯智能化技术普及加快,故新技术将迅速成为电梯市场的核心竞争力。同时,也造成该领域不同层次研发人才紧缺的局面。可见,近十年将打响电梯专业人才争夺战。也就是说,谁拥有专业人才,谁就拥有市场及高附加值产品。
5)在用电梯的技术改造与更新需求日增
电梯从今年7月1日起,使用新标准和新检规的应用,则老旧电梯的部分安全性能将不能满足新的标准及检规的要求,因其技术与安全性有所下降,须进行改造或大修。并且,本系统技术不仅符合新标准,而且考虑其相容性。所以,本系统技术地改造和更新可同步应用与实施。
此外,国家对旧楼加装电梯、楼宇电梯改造以及家用电梯市场扶持力度加强,其市场的需求越来越旺。预计未来十年,每年此类电梯更新与改造不少于20万台。

八、 技术发展所面临的问题
1)技术方面
在5G移动通信下的物联网、人工智能技术、大数据、边缘计算及激光技术等作为现有电梯技术的交叉学科时,其系统显得愈加复杂。当前企业要想研制出重大技术或衍生产品,没有相当的技术势力,你是无法企及的。因此,在现有的技术格局下,不仅需要政府的财力和政策支持。而且,无论是政府,还是行业,务必在人力资源上给予整合与协调。如按现代产业的分工与细化,主张成立生产服务型混合制电梯技术研究院所。或依据科研项目的内容,企业利用自身的特点与国家相关科研院校联合起来,合作成立相对独立的科研机构。只有这样,我们才能完成其颠覆性产品与技术开发。
新的技术必将带来新的产品,而新的产品使其标准得以修改或补充完善。对电梯行业来说,提出如下建议。第一,因5G网络等技术的到来,对行业数据标准等的修改或完善显得尤为迫切。第二,电梯标准化专业分会成员除了采用一些在科研或生产一线的专家,有必要邀请IT技术方面的科研专家参与。第三,对制定或修改标准的内容或要求时,在参考国际标准的同时,应综合考虑我国的实际情况及国体。
2)市场方面
随着我国经济结构的调整和房地产市场调控的影响,电梯行业也进入低迷阶段,面对严峻的宏观形势,“行业洗牌”成为电梯人纷纷讨论的话题,在整个电梯行业的整合与转型过程中,冲击与挑战的同时,也蕴含着新的发展机遇。“一带一路”倡议、京津冀协同发展、雄安新区与大湾区建设以及“智慧城市”地规划与布局,不仅扩大了中国电梯的海外市场,更促进了全国各区域化的协同发展。为电梯厂商提供领先的端到端解决方案。因此,本系统技术无疑在5G通信架构的布局下,智能电梯将形成一个巨大的立体交通乘客输送网络。
我们应以此系统工程为契机,大力推广与国内各电梯生产企业的通力合作,扶持民族工业品牌,提高国产电梯的市场份额的占有率,即由现在市场销售量不到30%,将市场份额的占有率逐步达到60%~80%。也就是说,随着此次新技术及新产品的不断涌现和应用,民族电梯企业将在近十年内逐步达到年产电梯50万台以上,将实现年产值超上仟亿元成为可能。
3)政策方面
电梯行业协会应根据国家《“十四五”国家战略性新兴产业发展规划》的要求与内容,开展思路创新与变革,组织行业、企业及相关研究院各科研人员等,集中编制近期电梯行业技术发展规划。对企业开展的各项目重大或关键性的科研项目进行指导或组织遴选、立项、审查及鉴定工作。同时,各地政府电梯主管部门应协助企业各开发或研制单位在科研项目上获得国家财政补贴或科研经费的支持与帮助。
电梯整机及配件生产企业应以“抓铁有痕”的定力,利用国家鼓励科技人员到企业兼职开展科研工作等一系列优惠政策及措施,以“集成式创新”助力以小搏大。如采取“政、产、学、研”的架构,从低端市场或新市场切入,合作开发与制造一系列新产品及新工艺等。
民族工业电梯企业与外资企业在技术方面有一个明显的短板。即产品安装与维修服务跟不上,其作业人员素质与技能差异较大;且其人员也严重匮乏。目前,我国政府业已拉开了大国工匠培养的序幕,现全国已有60多家高职院校承办电梯工程技术专业的教育。到2030年,这一短板将会迅速补上。对于电梯企业应抓紧做好两件事。一是与院校联合,逐步引进多层次人才,针对企业特点,强化服务性技术人才的培训工作。二是开展其服务性技术创新与持续改进。
另一点对于企业来说,如何有效的保护企业自主知识产权与专有技术是一个迫在眉睫而引人关注的话题。当前,国家已陆续出台、制定与完善企业自主知识产权的有关规定及措施。因此,我们有必要做好两件事。首先,电梯行业应有专职或兼职的人员,展开对企业的新产品、新工艺等专有技术的监管与咨询服务;对参展、宣传及广告的产品进行全方位的检查与指导,以防止其侵权行为。对于大中型企业或创新型企业有必要配置专职或兼职法律顾问,以维护企业的正当权益。

九、 系统技术战略的相关性
国家中央经济工作专门会议提出:“要充分发挥国家作为重大科技创新组织者的作用,坚持战略性需求导向,确定科技创新方向和重点,着力解决制约国家发展和安全的重大难题。”的2021年八大重点任务之首。旨在积极推进与加大力度开展各行各业技术创新与产品开发布局,利用国际国内双循环思路为依托,扎实而有力地实现国民经济稳步增长。同时,指出经济方面的高速增长方式向高质量发展方向转变。
因此,我们应从国内电梯行业及生产厂家的总体现状出发,站在国际电梯视野的角度审视当前,依据目前新技术、新材料及新工艺的不断涌现,结合国内电梯市场的不同需求和提升老百姓的幸福指数为目标。运用思路创新,为中国民族工业电梯在模仿的基础上,融合中国本身的特点与国情,展开集成式技术创新与革新式改造,把电梯产品的总体性能与可靠性提升至国际层次,形成自有的“独门绝技”、安全规范和国际话语权。使我国电梯在“有效预防下的安全运行”的理念中,让人们实在地感受到电梯地使用方便和安全出行。

十、 系统技术实施方略
综上所述,本系统技术及衍生新一代产品作为电梯行业的颠覆性产品的问世,对国内电梯行业的发展具有较强的推动力与杠杆作用,本技术不仅能给相关产业带来一定的经济效益,而且具有可观的社会效益。
当前,电梯民族工业企业在行业中数量占绝大多数,但没有几家企业的科研人员能独自开展新产品和新技术创新或升级。可见,除研发与管理人才缺乏外,关键在于缺少足够的资金及财力支撑。结合中央经济工作专门会议提出2021年八大重点任务之二项内容:“发挥新型举国体制优势。发挥好重要院所高校国家队作用,推动科研力量优化配置和资源共享。”所以,我们应积极与民资、行业及政府协同配合,建立对政、产、学、研转化有便利作用的产业应用型科研机构。务必坚定有力,不拘一格采取如下措施与布局。
1)组织结构
因电梯为机电一体化系统技术,且多学科交叉并行。则应采取合纵连横的格局。我们和众(佛山)电梯系统技术科研团队愿意成为发起人,在不同地域由电梯整机或配件生产企业一家和多家牵头,与电梯检验检测院等科研机构联袂,合作组建电梯系统技术应用型科研机构。以有效利用各企业单位的资源及技术特点,做到物穷其能,人尽其才。
2)合作分工
各电梯科研项目的研发与合作,应针对性开展全方位、多层次的科研工作。因国家层面主导人工智能在各行业的应用及推广,则以电梯项目技术的应用分析和系统分析为主协助开展工作。在电梯技术标准及检验检测方面应以电梯检验检测院的专家,配合参与科研项目的安全评估、产品的测试、产品标准和安全规范的完善及补充。我们与合作主体企业组成一批应用技术及电梯专业设计人员;并具有软件开发和电梯产品技术、生产及安装方面的实战经验,为产品的研究转为实际应用,做好相关项目组织攻关及实施工作。
同时,本科研机构,应用其生产场地和试验平台(塔)进行各类新产品或新项目的试生产、安装及试运行试验等应用工作。并对新产品的安装维修人员及销售人员展开培训与实操,以便新一代产品稳步又顺利地推向市场。
3)业务范围
电梯产品、系统技术、工艺及其相关创新研究、开发及试制;电梯产品、系统技术及工艺提供相关咨询与服务;电梯产品评估与新产品的培训。
4)经费来源
本科研机构经费来源主要组成有如下几个方面:
a. 当地政府与合作单位资助或技术补贴;
b. 与相关科研等单位开展电梯科研项目资金;
c. 受电梯生产或安装维修企业委托或合作开发电梯科研项目;
d. 其专有技术与发明专利转让或授权等方式;
e. 对外开展的电梯技术咨询或服务费用;
f. 同合作主体企业以技术上市融资。
5)科研项目和产品开发部署
从2015年至今,和众电梯系统技术科研团队依托电梯行业、相关企业,以及当地政府的大力支持完成科研基地的前期组建。并陆续展开对电梯产品设计、生产、安装与维护的前期调研、研发及试制等工作。目前,完成与部分完成及计划完成的电梯新产品、部件及安装等科研项目等现摘要公布如下:
(1)已完成或部分完成的科研项目和产品应用
a. 创新型同步带式驱动电梯(获国家发明专利):本结构与曳引式截然不同,具有小井道,而轿厢面积做大优势。可替代液压电梯、螺杆驱动电梯及卷筒驱动电梯。重要一点在于减少了钢材的使用量,通常同规格产品可减轻1000kg 左右钢材。
b. 一种电梯厅门上坎组件传动装置(获国家实用新型专利);
c. 一种电梯主机组合式机座(获国家实用新型专利);
d. 电梯智能网联控制系统(已报国家发明专利,现已公示,未批准):其内容为上述相关说明。
e. 一种电梯智能型自动门锁的研发及应用(国家发明专利已初审,现公示):当电梯运行出现门锁故障时,维保人员能知晓哪层站自动门锁有问题,使其有效及时处理,防止事故发生。并能提示厅门已坏,停止使用。由此,解决了电梯行业世界级的一大“难点”。
f. 电梯新型轿厢结构及材料应用(已获国家发明专利):一是解决轿厢的轻质化,降低电梯驱动功率;二是减少钢材的使用量,为国家碳中和作出贡献;最后一点运用于露天电梯。
g. 二种电梯井道架及其设备的配置(国家发明专利已初审,现公示):它一方面为独立式井道,且在电梯同规格轿厢下,其所占井道面积最小,故特适合旧楼加装电梯及家用电梯。其次,其井道架可配置成露天电梯(花园式),以确保一、二楼通风与采光问题,解决用户的后顾之忧。
h. 电梯困人救援安全系统及人机界面操作装置(国家发明专利已初审,现公示):主要解决电梯在正常运行时,无论处在何工况下,被困轿厢的乘客能自动平层,打开厅门自救。并停梯待修。
i. 一种智能型电梯意外移动的安全运行控制系统(国家发明专利已初审,现公示):此装置为电梯安全冗余电子系统设计,并配有附加制动器。除了拥有电梯意外移动功能,在于它的安全可靠性,因具有自动检测功能。
j. 一种电梯新型减速装置及配置(国家发明专利已初审,现公示):其特点为一新型传动系统,其机械效率高;结构简洁;运行噪声低;不须润滑,减少油污染;成本低廉的减速机。特适用于载货电梯及家用电梯。
k. 电梯通用分级制动组合式安全钳(已获国家发明专利):特点在于电梯安全钳在动作过程中对轿厢产生的动能和势能进行分级制动耗能。旨在保护轿厢的损伤及乘客的安全。它是一种乘客电梯与载货电梯均能使用的渐进式安全钳。特适用于高速及超高速乘客电梯和重载或超重载载货电梯配套。
l. 一种轿厢电梯运营安全监控及防护系统(国家发明专利已初审,现公示):通常住宅电梯等公交型设备,在封闭状态下运行或乘客进出入轿厢时,弱势群体或在轿厢中捣乱的乘客可进行有效监管。当各类不安全事态即将发生时,电梯会重新开门和平层停梯开门。或停梯开门报警。因轿厢在开关门或运行时,存在安全监管盲区;易诱发相关安全事故或事件。
m. 自动扶梯和自动人行道网联安全系统及制动器自检测方法(国家发明专利已初审,现公示):为确保扶梯百分之百的安全,对其运营时的制动器与附加制动器进行实时及维护监控,使其具有自动检测功能,以实施对扶梯的有效预防及监管到位。
n. 一种人性化自动扶梯和自动人行道生态安全运行监控装置(国家发明专利已初审,现公示):因扶梯为一敞开式运载设备,当运行无人管理时,易发生乘客跌倒或身体被夹等事故。本发明旨在解决扶梯此类事故及故障。如小孩被夹梳齿板倒下瞬间,此时,扶梯不须人为停止。它会自动制动停止,防止事故(事态)扩大及发生。
(2)将要完成或计划完成的科研项目和产品应用
a. 对轿厢装饰图像与设计自动生成软件的研发及应用;
b. 高速电梯安装技术、工艺、工具及设备通用化的研究及应用;
c. 开展直梯安装与导轨自动定位机器人(电梯式)研发与现场应用;
d. 一种电梯专用限速制停装置开发及应用(指限速器与安全钳的组合);
e. 一种高速电梯人机界面限速装置开发及应用(指速度可调式);
f. 电梯专用超级电容(电能自动存储装置)的研发与配套工作;
g. 一种智能化高速电梯及其关键技术研发与应用项目;
h. 对磁阻电机配套电梯产品的探讨与可行性研究;
i. 电梯主机曳引能力可靠性的研发及其结构设计与应用;
j. 创新型链条驱动式重载系列载货电梯的研发及应用;
k. 新型多功能农用式载货电梯的研发及应用;
l. 一种高层建筑火灾自救电梯的研究与探讨;
m. 电梯轿厢在高速或超高速运行下的防振与降噪结构设计及应用;
n. 一种电梯智能网联控制安全生态系统软件的开发与应用;
o. 智慧城市电梯控制系统的布局及生态安全管理平台的研制及应用;
p. 一种室外型电梯(露天电梯)的研发与应用;
q. 智能化数字式称重装置与绳头组合的研发与应用;
r. 电梯网联控制系统中,对电梯验收时自动监管检验软件的研发与应用。
(3)上述各科研项目和产品应用是为电梯系统技术衍生或配套研制而提出与解决。即我们站在国际的视野,解决电梯整机在实际运营中的安全与可靠性问题,也是老百姓所关切的问题及痛点。同时,对于企业来说,注重点在于:第一个方面是市场的需求;第二个方面是新产品的性价比最优。目前,各科研项目和产品应用所要配套或将要完成的电梯新产品有如下品种。现摘要公布如下:
a. 独创型家用电梯(又称别墅电梯,可替代液压电梯及螺杆电梯等);
b. 既有建筑加装电梯(独特式旧楼加装电梯);
c. 露天电梯(室外型电梯,在国家新标准中提及);
d. 智能型乘客电梯;
e. 安全型住宅电梯;
f. 高端乘客电梯系列(集中控制上十台以上);
g. 生态安全控制自动扶梯及自动人行道;
h. 高速智慧型乘客电梯;
i. 载货电梯(重载系列;可替代大吨位液压载货电梯);
j. 唯美型观光电梯(外观者不见导轨、钢丝绳及随行电缆)。
6)说明及要求
综上所述,所列科研项目或新产品是以电梯网联控制为主线,在当今各种新技术下,系统配套衍生一系列电梯新产品、新部件、新工艺及新材料等。即各产品既有整机,又有配件;其性能不但具有人性化特点,而且安全运行确保无虞;在人工智能技术下,运用人脸识别原理、人机界面技术、激光技术及机械机构元件优化设计等交叉边缘科学。
我们考虑现电梯企业及相关科研单位的实际状况及特点,合作开发的形式与层次可选择其多样性。如与大型电梯企业和院校一起,采用联合研究与配套生产方式进行合作,双方拟建以企业为主的科研基地或工作室等。对于企业科研机构势力雄厚的,则可适用技术转让及技术授权的服务模式。此外,合作双方可提出电梯科研项目的内容与要求。由我方提供设计方案及应用等研发工作;签署其技术服务协议;企业负责其试制及生产销售等合作方式。
总之,我们所做的一切,为电梯制造大国提升为电梯创新强国而付出的一份努力与愿景。让我们一道携手并进吧!

科研单位:佛山市和众电梯技术有限公司
科研地址:广东佛山南海狮山镇金棕榈湾1栋1梯1103室
通讯单位:湖南电气职业技术学院
通讯地址:湖南省湘潭市岳塘区下摄司街2号
邮政编码:411100
微信号码:18807375931+
电子邮箱:xstlift@163.com
撰写日期:2022年8月25日,吴哲 於湘

话说物联网与电梯(一)

对于电梯物联网这个专用名词感觉很陌生,因为既没有专业的解释与定义,像约定俗成的术语。又没有可操作性的使用说明,使电梯在应用中众说纷纭,各有一套说法。由此,在讨论时先理清其来龙去脉。
我们先来看看互联网、物联网、大数据等名词的概念及相应关系。
以小写字母i开始的internet(互联网)是一个通用名词,它泛指由多个计算机网络互连而成的虚拟网络。
而以大写字母I开始的Internet(因特网)则是一个专用名词,它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络,它采用TCP/IP协议族,且其前身是美国的ARPANET。
物联网(The Internet Of Things),含义就是“把所有物品通过网络连接起来”,通过信息传感器(无线视频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等),按照约定协议,把任何物品通过物联网域名相连接,进行信息交换和通信,从而实现任何物体、任何人、任何时间、任何地点的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。
其“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上,将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间,进行信息交换和通信的一种网络概念。
我国在2009年开始探索物联网,当时被称之为“国家传感网”。现在,物联网概念已经被人们与市场所接受,其技术将世界带进了一个令人神往的时代——物联网时代。从一个二维码扫走的共享单车,到扫码入店、自动计算、智能分拣入库,再到5G技术、军事领域的无人机、无人汽车等,这只是物联网的一部分,未来物联网技术将使人类进入梦幻时代。
物联网应用中有三项关键技术:传感器技术、RFID标签、嵌入式技术。物联网的应用十分广泛,涵盖了交通、医疗、公共安全、装备制造、智能家居等。可见,当物联网成熟之后,将使得连接起来的设备终端呈指数级增长,产生的数据也呈指数级增长。物联网必将是下一个推动世界高速发展的“重要生产力”,一方面可以提高经济效益,节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力, 将是继通信网之后的另一个万亿级市场。
可知,物联网技术主要有以下几个方面的特征:
1)各种感知技术的广泛应用,其上配置了大量的各类型传感器。
2)建立在互联网上的诸多网络,其技术的重要基础和核心仍是互联网。
3)物联网不仅提供了传感器的连接,使其系统具有智能处理的能力,能对物体实施智能控制。
4)物联网能加强与用户之间的现场互动,呈现人性化的用户体验,是通往智能生活的“桥梁”。
我们现在来看看大数据的含义及其特点。
大数据(Big Data)具有强大的决策力、洞察发现力和流程优化能力来适应海量、高增长率和多样化的信息资产。从字面上理解大,就是数据的量级很大,不上TB都不好意思说是大数据。数据,狭义上理解就是12345等,毕竟计算机底层是二进制存储。可见,在大数据领域,数据不仅仅包括数字,还可以是所有格式的东西,如日志、音频视频及文件等。
由此可知,大数据不但具有维度丰富多样的显著特征,即为全样本数据。既包括普通的结构化数据,又包括视频和音频等非结构化数据。而且永远在线。这是大数据的前提条件,是24小时永远在线,能够随时被调用。即大数据通过分析各种网络设备终端上的用户痕迹,能够更好地分析用户的行为、情感、思想、爱好与需求,来进行决策和分析。
所以我们看了这个阶段,可以清晰的感受到,数据库与各网链的融合趋势,其实是非常紧密的、无法阻挡。如动画或图片,内容的制作方向虚拟现实(AR)/增强现实(VR)这个方向发展一样。所以,物联网等的正常运行,都需要大数据的支撑,而在运行的过程中,也会产生海量的数据,从一定意义上讲大数据是物联网等的基础,而物联网等是大数据的延伸。
物联网、云计算、大数据它们三者之间联系紧密,物联网为大数据提供了数据,云计算为物联网提供了搭建平台,云计算也为大数据分析提供了强大的运算能力,可以说大数据是物联网和云计算发展到一定阶段的必然产物。
现在回过头来,了解一下云计算是什么意思?
一般来说,云计算(Cloud Computing)是通过网络按需提供可动态伸缩的廉价计算服务。这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问。访问一旦进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络,服务器,存储,应用软件,服务), 池子里的这些资源就会被快速提供到您, 而您只需投入少量的管理工作,或与您的服务供应商少量交互即可。而边缘计算(Edge calculation)是一种通过在数据源附近的网络边缘执行数据处理来优化云计算系统的方法。这通过在数据源处或附近执行分析和知识生成,减少传感器和中央数据中心之间所需的通信带宽。可见,云计算是边缘计算的基础,而边缘计算是云计算的延伸与拓展。
如今阿里云计算已经成为了全球最大的三家云服务商之一,并在全球200多个国家和地区提供服务,经过多年的发展,阿里巴巴已经超越了美国IBM 、甲骨文等顶尖老牌科技公司,距离谷歌也仅有一步之遥。企业使用云计算,就跟我们驾车出行时使用地图一样,应选择好的云计算提供商。
从上述一系列定义及分析可以看出,一是物联网的核心和基础仍然是互联网,是在现有人与人相连的互联网基础上的延伸和扩展;二是用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间。
那么,现在应静下心来,分析一下电梯与物联网究竟具体联系有哪些? 能否形成统一的看法及内涵的确认?
我们知晓,电梯是一种空间公共交通运载工具,特属特种设备管理产品,也就是说 其安全性能是放在第一位的。因它关系到广大人民群众生命的安全与财产的损失,则应从其安全的角度来分析,其中与物联网的特定含义及内容。
随着人们生活水平的提高,民众安全意识也相应提高。特别是电梯安全事故的发生唤起了人们对自身安全的关注。网络舆论监督、民众的要求必然推动政府政策的转变,民众的要求也必然推动生产厂家作出改变,这个改变就是把过程透明化。即要求电梯运行智能化及动态感知,以实现人工智能技术与通讯高速化的有机融合来满足人们出行的需求。对于乘客来说,电梯应安全与可靠地运行达到目的地;对于电梯使用者来说,在运行过程的可视化及动态管理,实施24小时不间断地监控,事后责任可追溯;对于电梯的厂商与监管部门来说,要求监测各个关键性能点,运行过程实时监管,对高危事件提前预警及通报。
上述一段话本人认为是对电梯物联网的具体地阐述与说明,下面我们来看看在网络上的一段摘要。
电梯物联网是为了解决电梯安全问题而提出的概念,数据采集部分、数据传输部分、中心处理部分以及应用软件,共同构成了完整的电梯物联网监控系统。采集仪采集电梯运行数据进行分析,并上传到互联网监控中心,结合平台应用软件,从而实现了各相关单位对电梯实时有效的监管维护。
近几年来电梯安全事故地频发,电梯如何做到有效监管维护的问题越来越受到公众的关注。同时,随着人工智能与物联网技术的兴起,电梯物联网产品的开发运用是否能有效解决当前所面临的监管与维护难题,以及各类安全事故的有效遏制的痛点。
本人认为要圆满而实在地解决上述问题,其充分必要条件在于电梯的运营中,在AI及物联网技术下,应运用5G等高速运行通讯系统作为电梯各类信息的传输及交换的产品——物联网电梯。即将此种类别的电梯进入“智慧城市”中安全运行、动态监控及有效管理。
物联网电梯究竟如何运营,以及所能解决的问题。我们在下集与各位看官分享。

和众电梯系统技术科研团队
2023年4月底于湘潭,吴哲 撰写





















话说物联网与电梯(二)

在上期《话说物联网与电梯(一)》时,提出了关于物联网电梯这个概念。也就是说,电梯的运营过程中,在人工智能及物联网技术下,运用5G等高速运行通讯系统和北斗系统及时定位,作为电梯各类信息的传输及交换的产品。由此,它将完全满足此类电梯具有进入“智慧城市”中态势感知、安全运行、实时监控及有效管理的诸多功能。
在进行物联网电梯讨论过程中,我们应明了人工智能及5G通讯的定义。这样可了解它们在物联网电梯扮演的角色,为我们后续的讨论做好有力地铺垫。
先了解5G技术到底具有哪些魔幻?请看看专家们的解释:
什么是5G?5G是在4G的基础上面进行网络改造,一方面是速度提升了,一方面能力加强了,它会形成一个全新的能力,我们把这个能力称为第五代移动数字化通信。
第五代移动通讯包括哪些东西?即为高速度、泛在网、低功耗、低时延、万物互联、重构安全体系这六大特点。5G的技术特点可以用“快”“稳”“密”来形容,而这三个特点分别“催化”出三类应用场景。
1)5G“快”——在5G网络覆盖下,下载一部分辨率达到4K的电影,理论上不超过18秒,但速度带来的不仅是量变。
如5G将给近年来“只听雷声大、不见雨点来”的“增强现实/混合现实”(AR/MR)技术带来新生。可见,只有5G的速度能让这种技术走出体验区,形成产业规模。
2)5G“稳”——如果只是速度的提升,还谈不上质变。5G最显著的特点是低时延和高可靠性,即在任何环境下都表现稳定。
5G的技术要求之一是能够支持速度高达每小时500公里的设备,因此5G技术推动的产业除了电梯,还包括无人驾驶汽车等。
3)5G“密”——5G网络每平方公里可支持100万台终端设备,非常有助于物联网发展。
如智慧城市成为一个新的产品类别,其底层技术就是物联网。过去30年将人连接起来,接下来30年会将物连接起来。如智能手机、无人驾驶汽车、智能化电梯等各类设施。
国际标准组织(3GPP)定义了5G的三大场景,即增强移动宽带、低时延高可靠和大规模物联网业务,正好对应着“快”“稳”“密”三个特点。
5G另一个方面它是智能互联网的基础,需要移动互联、智能感应、大数据、云计算及智能学习的整合,这就需要智能硬件的研发、生产。可见,我国5G的发展,绝不仅是5G通信技术的本身,它将对社会效率提高、社会管理能力提升、社会成本的降低起到巨大的推动作用。
由此可知,它是智能互联网的基础,则就需要进一步了解人工智能技术的真正含义。
人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。
人工智能是计算机科学的一个分支,它开发了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。
我们用数控,编程,工作等,不能算是人工智能。它是用传感器技术,具有自动控温,控压,自动调整距离或偏离方向等。同时,以大算力、大数据为支撑的动态分布式网联逐步改变了人工智能原有的内涵,也将改变世界,给人类带来“智能无限”的体验。
综上所述,物联网电梯在人工智能与5G通讯技术等加持下,应是一个模拟人脑能自动识别、动态感知及安全运行的特定机器人。这样,倒不如说它是一种智能网联控制电梯(Intelligent Networked Control Lift)。即就是我们所要讨论的物联网电梯。
如是有人说,我们现在的电梯就是物联网电梯。如对电梯利用互联网实施了远程安全监控,什么时候电梯关人或停电,其状况就传递到维修人员手机上;还有,电梯出现某个故障,此时通过互联网也传到维修人员手机上。本人认为这既不是物联网电梯,也不具有远程监控功能,充其量不过是电梯标准中定义的远程监视或远程管理。即利用物联网对电梯实施安全方面地配套服务运作,但远没达到物联网电梯所具有的功效。
对于物联网电梯应具有如下几大技术特征:
1)电梯的运行是通过5G等高速通信传输,采用操作系统(OS)、大数据及云计算等对相关信息及数据,进行虚拟主机边缘计算和利用网络信息传输及交换。
2)5G移动通讯具有重构安全体系六大特点之一。运用区块链(Blockchain)技术不仅可以有效降低物联网的运营成本,解决安全隐患。同时可以保护用户隐私,提高网络运行效率,优化多主体协同合作的运行机制。
3)低时延和高可靠性是5G最显著的特点。显然,5G技术实施的产业可包括物联网电梯等。例如,电梯轿厢意外移动发生时,从检测到制动刹车的反应速度大约是0.5秒,而在5G场景下的反应速度有望不到1毫秒,这无疑是物联网电梯将获得乘客信任的基础之一。
4)当电梯布局了各类传感器,通过大数据、边缘计算及相关领域知识的运用,用5G作为通讯介质接入网联时,将使电梯具有人脑识别与动态感知功能。如电梯在正常运行时,而轿厢内发生乘客斗殴紧急状态下,则电梯就近平层,开门停止运行。并厅外警铃呼叫。
5)5G“密”的优势,非常有助于物联网电梯的运营及发展。因为众多电梯或高速电梯在局部区域运营和管控时,具有海量信息和数据在高速通信物联网上,进行数字化信息处理与传输。可见,对于现用微机控制的电梯方式是无法企及的。譬如,某高端写字楼需要12台电梯进行群梯控制时,则只能选用智能网联控制电梯。
当电梯安全等相关信息数字化处理后,利用5G网联电梯设备各终端,通过其通讯协议的链接,高速、及时而准确地发送到各处监控点、CRT及手机等设施。这就是我们常说的电梯具有远程监控功能。此外,还兼有第三方电梯检验机构,能上网获取其检验规则的相关安全数据等功能。
也许,有人会提出一个疑问:你说物联网电梯这么好,也是一代电梯新产品。为什么欧美企业没有此类产品打入我国市场呢?是的,请看一看下面一位学者的早前发言:
“5G一旦成熟,传统芯片与内存会在10年内如同晶体管一样,被彻底淘汰(英特尔欲哭无泪?)。曾经有一位西方经济学家预测,如果这一天到来,将会是西方资本主义的末日。因为这两项技术,是西方对中国为数不多的顺差项目。一旦微电子领域被中国一锅端了,那西方对中国的巨大优势很可能荡然无存。各位现在知道为什么我们这么玩命的推动5G了吧。”
对于物联网电梯的研究与开发,早几年,国内电梯研究机构及相关企业,默默无闻地展开了探讨和研制工作及些许活动。现了解他们的努力工作及辛勤劳动所付出的成果与效益。
1)为进一步防患电梯乘客及相关人员伤亡事故等发生,利用其动态感知功能将有效降低电梯的不安全事件或事故再下九成以上。
2)因安装维保人员工作时间较长且劳动强度大,采用电梯网联控制数字技术,针对性地解决其维保工作量下降达百分之五十以上,使其工作便利又安全。
3)在有效提升电梯生态安全监管的力度下,电梯检验选取线上与线下混检方式,使检验人员的工作时间减少三分之一。同时,减轻其工作时心理压力。
各位看官分享之余,想要进一步了解物联网电梯的设计要点和应用优势,请联系或索取和众电梯系统技术研究团队发布的相关文件及资料。

和众电梯系统技术科研团队
2023年5月底于湘潭,吴哲 撰写

























电梯与物联网二三事(一)

前段时间,我国电梯行业在上海主办了15届中国国际电梯展览会,到会者感觉此次展览会没有上两届的规模与人气。本单位作为电梯科研机构以半个参展商,半个参观者身份有幸参加了本次展览会。本人通过对物联网电梯新技术的宣传及介绍,以及与新老朋友的坦诚交谈。尽管返程十多天后,对此次展览的整体感受,与客户的直白,我仍无法言表、遐思,因在电梯技术、生产及标准等等,对我国电梯行业深层次的问题和怪象不敢往下细想……。
好在昨天我看到了两篇文章,一篇是此次电梯展览会的总结报告,另一篇是老鱼关于上海三菱电梯产品销售安装问题,使我茅塞顿开,务必对国内电梯行业面临的弊端和问题一吐为快。正如佛家所云:我不下地狱,谁下地狱。
现摘录一段电梯展览会总结报告:
据最新数据显示,中国电梯保有量已突破1000万台(含家用电梯),同比增长了9.6%。市场规模约为5089亿元。预计电梯行业未来五年将维持双位数增长,存量市场更新替换需求将快速发展。预计到2027年,中国电梯行业市场规模有望达到7090亿元,年均复合增长率约为6.7%。
由上数据可知,有两组耀眼的数字,一是电梯保有量已突破1000万台(含家用电梯);二是电梯行业市场规模有望达到7090亿元。我认为未来五年将电梯增量维持双位数增长是有点虚,但在物联网电梯新产品的更新替换需求加持下,市场规模可望接近10000亿元。为什么?因在5G通讯及AI技术的日臻完善下,新一代物联网电梯产品呼之欲出,将陆续置换或取代32位或64位微机控制电梯,我们称为网联控制电梯。
现看一下老鱼的一段文章摘录:
上海三菱电梯目前来说发展遇到了瓶颈,在中国市场的行业第一地位早就被日立、通力等电梯企业超越。从2022年订单数量来看,甚至被民营企业杭州西奥电梯给超越了。这对上海三菱电梯人,特别是管理层来说是不可接受的。
……
上海三菱电梯必须要变,必须要赢,必须能赢;只要调整得当上海三菱电梯一定能重新回到行业第一位置。所以最近两年多来,上海三菱电梯的各种管理改革是空前的,给分公司前线带来的压力自然也很大。
我们管中窥豹,老鱼说对了一点,“上海三菱电梯的各种管理改革是空前的”,也就是说应创新民营企业的运行活力。但关键的一点忽视了,应卧薪尝胆开发及更新新一代电梯产品与技术,像华为一样向死而生。众所周知,上海三菱电梯能够成为电梯行业的翘楚,完全得益于当年引进日本三菱电梯世界最新产品与技术。可见,如不思进取,居安思危,则若干年后,将被市场抛弃,沦为二、三流企业。
上述话题可能触动一些人的既得利益以及管理层抱残守缺的惯性思维。由此,我们有必要将物联网电梯的相关观点及思想,是如何影响物联网电梯新一代产品市场地开发、进入及成长。或许有部分人可能存在对物联网电梯的认识与知识问题。
早期,我与某电梯厂家技术管理者提出,电梯控制今后可不用微机板,采用5G通讯,互联网运行控制。他连说两遍那不可能,当时,我感到很诧异。此事说明几个问题:首先,当今新兴科学技术发展迅猛,知识更新加快。其次,电梯行业控制系统经历了继电器、可编程序控制器到微电脑控制,在人们头脑中形成了微电脑控制是最高境界。最后一点,在于我们这一代人在学校通常没有接触5G通讯信息技术。目前,有些大学已陆续增设物联网与电梯的相关课程。
当前,有许多电梯企业对外强烈宣传本产品具有远程监控功能,称之为智能化电梯。此种说法是误导客户,且并不具备智能化。仅为远程监视服务功能,即将产品外围增设传感器等,像摄像头一样将相关情景,通过物联网传送到各监视终端。而物联网电梯是具有真正意义上的远程监控功能,并兼有人性智慧化的特点。即在电梯内部设置大量智能传感器,在电梯操作系统(芯片)下,将运行中相关数字化信息通过5G通讯系统进行运算,其信息经过虚拟主机对电梯运行进行控制。此外,将相关安全信息通过物联网通讯协议输入到各处监控终端。
有人说5G通讯技术控制电梯不好,要增加传感器则需要增加成本;使用时需要像手机一样增加通讯费用。这种说法是不确切的,是笼统的。任何新出现的产品或技术成本的高低,与试制、小批量到批量生产有关联。如早期手机费用需要上千元,现在不到二百元。我曾经做过相关成本估算,当华为5G通讯网站无缝链接时,电梯整机生产与管理成本下降,安装与运营成本上升,而维修及管理成本大幅下降,则电梯总体成本呈下降趋势。
还有人说,采用物联网电梯的远程监控系统,需要获取生产厂家微机主板的通讯协议,而厂家不愿提供,担心技术或程序泄密。这个问题提得好,因它不但牵涉到经济方面,而且关注到国家标准与安全问题。本人认为应作如下工作及处理。
1.对于物联网电梯内部运营程序设计完全可做到保密性。如数字人民币在网络上运行就能做到对用户的保密。当然,进入远程监控的相关安全数据及信息是针对不同的用户,则通过通讯协议分级输出,从而确保对使用者运营相关程序的私密性。
2.无论是远程监控系统,还是第三方线上检验程序设计或配置,均应由厂家统一组建或委托配套。因为电梯是公共产品,其程序务必是统一性的,只是各厂家输出端口通讯协议不同而已。
3.对于微机控制电梯在物联网上运行是一个伪命题。它只能内部通过输出端口将有限的信息或代码,利用互联网输入远程监控终端。可见,在北斗与5G通讯技术高速发展下,微机控制电梯逐渐淘汰,正于微机控制电梯淘汰PLC控制电梯一样。
4.有专家认为,不应该将强制性电梯专业标准降为推荐性标准。我认为这是我国与欧美技术博弈的结果,具有大智慧。同理,电梯行业应快速推出符合国情的物联网电梯通讯或运营标准,使国产电梯标准不再受制于人,迅速步入快车道,更好地回馈社会。
最后一点,有不少人认为,微机控制电梯蛮可靠的,那5G通讯控制电梯有什么好呢?还有国内外资企业也没有提出物联网电梯呢?此问题请听下期分解。

和众电梯系统技术科研团队
2023年7月底于佛山,吴哲 撰写


电梯与物联网二三事(二)

上期我向各位读者,抛出了一个问题:有不少人认为,微机控制电梯蛮可靠的,那5G通讯控制电梯有什么好处呢?还有国内外资企业也没有提出物联网电梯呢?
在与各位对此问题探讨之前,现提出一个相关事件。8月初电梯行业在浙江嘉兴主办了一场关于两项《电梯物联网》国家标准宣贯培训会议,我有幸听取了专家对其标准的解释及说明;相关企业与电梯特检部门对《电梯物联网》国家标准在当地地实施工作与情况作了详实报道及介绍。此事让我感受到政府与电梯行业相关部门作了大量的工作及推动落实;又感觉到电梯物联网技术地推广显得无奈。因此标准只用于电梯运营外围的远程监测服务规定及相关要求,而不能适用于对电梯的运行控制。可见,在此标准上我国与欧美国家打了个平手,各让一步。也就是说,老外的物联网电梯及AI技术未进入我国之前,你们还得用我的微机控制技术;或不让你开发及使用智能化电梯。
现在回归正题,采用网联控制及人工智能技术到底有什么优势或好处?我想先提出当前电梯有哪些先天不足的问题,及哪些是老百姓所关注的难点与“痛点”,则各位也心知肚明了。
前几年,我与本地建筑行业的政府公务员交谈电梯时,他说了一句,现电梯控制技术不好。即就是说电梯控制技术不完善,当时,我确实吃了一惊。究其原因与下面所提及的问题或事件有关联。
电梯行业专家常说,电梯困人是轿厢保护乘客的安全,避免受到人身伤害。此话不假,但须承认电梯是出现了故障。为什么我们不能及时解困?而要兴师动众派维修人员解救呢?此事老百姓不认可,那么工程技术人员在现有的技术下,应有责任与义务解决此类问题。
政府监管机构管理人员与电梯检验人员知晓,乘客进出入轿厢时,其安全控制存在盲区。即不能自动检测到进入轿厢的绳(链)及细小的管状物。尤其是有人在轿厢斗殴或乘客存在不安全状态下,电梯是否能动态感知,将电梯就近平层,警铃鸣叫并开门停车待处理。
电梯在运行或维修过程中,当层门自动门锁出现故障时,对维修人员来说,是一个十分头疼的问题,因他不知道在众多电梯中,哪台电梯哪层站自动门锁有问题,故稍不注意操作易酿成事故。这是一个电梯世界性的“痛点”,在现今新兴技术下应能妥善处置!
当电梯维保人员在检查或调整轿厢底超载装置时,操作上非常不方便,必须下到底坑维修或调整,若要重新确定承载量,则需要利用砝码重作。此点我们能否在轿厢顶或机房上采用数字显示方法进行维修或调整呢?
对于维保人员来说,曳引钢丝绳的更换与调整是一个重要的手工活。既操作麻烦,又存在不容忽视的安全隐患。我们能否解决此项问题,应利用AI与5G通讯技术综合运用数字化技术,大幅度降低安装维保人员的工作量,以量化形式处理其钢丝绳的更换与调整。
当前,自动扶梯等公共产品占有市场近一半运营。因其设备是敞开式运行,故时有乘客被夹、跌倒等安全事故发生,且停车务必按下停止开关。现随着人工智能、人脸识别技术等领域知识的不断进步及成熟,可解决自动扶梯在无人按下急停开关状态时,而出现乘客被夹、爆梯等安全事故发生瞬间,扶梯在机电动态感应装置支持下使其自动停止,避免事态进一步扩大或酿成惨案。
想必各位都知晓,目前电梯群控技术只能控制十台以下电梯,对于十台以上电梯则爱莫能助。原因在于大容量信息只能以毫秒计运行,须采用现今的物联网及AI技术,将电梯运行区域内相关大数据进行边缘计算及处理,确保多台电梯数字化正常运营与远程控制;且不至于出现死机等现象。
目前,我国电梯拥有量已达1000万台。可知,电梯定期检验与监管部门每月的工作量将越来越大。如果电梯的运行使用物联网和人工智能技术控制,则可将电梯内部相关实时安全数据等,通过通讯协议方式传输到检验部门地检测终端,使检验人员可不必到现场检测或获取相关数据,这样,显然减少其工作量及有效降低劳动强度。
电梯意外移动运行控制系统实质上是一项电梯安全冗余电子系统设计,像扶梯一样配有附加制动器。为彻底解决此问题,我们应采用5G通讯的低时延高可靠性特点;外加人工智能技术,使其具有态势感知自检测功能。只有这样,其功能才能满足电子安全功能(PE系统)中的安全完整性等级要求不低于SIL2。但现在市场上提供的六种防止电梯意外移动装置有些是不能达到新标准要求。
在现代新技术、新工艺及新材料不断涌现地推动下,通过物联网信息技术地加持,进而衍生一系列电梯新的产品及配件,使其既具有技术的先进性,又满足人们的新的需求。下面仅提出几个方面的整机产品及配套件研发或改进方向,以供科研人员学习及参考。
1.开发一种新的电梯驱动方式,像欧美现在研制的齿带式驱动结构,与曳引式截然不同。其关键点在于替代液压电梯、螺杆驱动电梯及卷筒驱动电梯,其能效等级处在各品种中高位。
2.推进新型轿厢结构及材料应用:一是解决轿厢的轻质化,像高铁车厢一样,除了美观,可降低电梯驱动功率。二是减少钢材的使用量,为国家碳中和作出贡献。
3. 在旧楼加装电梯及家用电梯结构上,研发一种綜合解决一或二楼客户的通风与采光问题的特殊电梯,让使用者无后顾之忧。
4. 目前,自动扶梯与载货电梯配套使用的主机工作效率低,而大部分中、低速乘客电梯与家用电梯采用交流永磁同步主机成本高,且要使用稀土材料。我们应分析并解决它,可学习老外研制的替代品。
5.今年国际电梯展览会上,没有发现为高速及超高速乘客电梯和重载及超重载货电梯配套的系列安全钳。也就是说,国外有的,为什么我们不能研究解决?而愿意花大价钱到国外采购呢?同时,建议货梯也与客梯一样配套开发系列渐进式安全钳。
由上可知,在我国电梯行业转型升级的当下,电梯市场及人们需求处于严重 “内卷”的状态。可知,市场需求的新一代电梯产品必将呼之欲出,在当今机遇与困境并存的时刻,电梯人应如何面对现实与挑战这一课题,将与各位读者在下期开展讨论。

和众电梯系统技术科研团队
2023年8月底于湘潭,吴哲 撰写




电梯与物联网二三事(三)

“今日头条”信息不愧为头条,近几天在网上发布两则消息。
一是孟晚舟在华为全联接大会2023上宣布,华为启动了全面智能化战略。她表示,当前人类社会正加速向智能世界迈进,华为将为此提供坚实的算力底座。华为将致力于推动各行各业的智能化转型,为世界创造第二选择。孟晚舟强调,人工智能的发展离不开算力的支持。华为将充分发挥其在计算、存储、网络和能源等领域的综合优势,实现算力、运力、存力的一体化设计,以系统架构创新的思路,突破算力瓶颈,为各行各业提供可持续的澎湃算力。
二是如果说华为是中美科技博弈战场上打响的“第一枪”,那比亚迪的出现,则是吹响了中国企业“反攻”的号角!
就在昨晚,比亚迪的豪华品牌仰望U8正式上市,售价109.8万元!这一刻,让我意识到,中国企业崛起已经成为不争的事实!
回首过往,敢在中国市场卖高价的,基本上是进口品牌,要么是奔驰、宝马、奥迪,要么是路虎,基本上看不到有中国的品牌敢卖这个价位。
毕竟国产品牌想要在这个价位站稳脚跟,背后少不了强大的技术去支撑。
如此两条消息,其作用不亚于在全世界,还是全中国投下一枚震撼心灵的重磅“核弹”,我也被这枚“核弹”炸蒙啦!因我是做电梯技术研究,早在2019年前是他们的追随者及“粉丝”,期间也写了相应的文章。但没想到幸福来得如此之快!
他们的胸怀及成果,将带给电梯行业应是深深的启迪与思考,这几年我们究竟做了什么? 由此,就此次事件,向电梯行业及同仁们探讨本人对新一代电梯技术、产品及市场的看法与现状。
新一代电梯应指物联网电梯,也可以说是选用华为5G芯片及鸿蒙(OS)操作系统等技术控制,实现真正意义上的智能电梯,而不是我们现在新标准中的物联网远程监测电梯;或目前有些电梯厂家的所谓智能化电梯。
它应是采用5G通讯与AI技术控制下的电梯运行与管理。在电梯控制方式上,更像即将面世的无人驾驶汽车的叫法——网联控制。即与比亚迪的豪华品牌,U8采用的中央计算+分布式控制相结合的电子电气架构类似,让整车级融合感知、决策、控制以及云端数据闭环的功能,与现在真实的物联网电梯具有异曲同工之妙。
我敢说电梯行业在舆论、管理及研究方面,将会有人提出上面所说这些技术或产品在电梯上应用那是不可能的、做不了的或还很遥远等质疑声。
众所周知,当今电梯核心技术及使用的芯片都是来自西方国家,连技术标准都是欧洲转化过来的。而国内电梯厂家均为仿制或改进,还热忱于OEM贴牌运作。当然,国内有一批能人志士想改变这种困境,埋头苦干,加速对欧美电梯技术地转型与升级,以满足国内新的需求及国民地幸福感。但目前的现状令人担忧,且无奈。主要有两个方面问题,严重制约了电梯行业新一代产品的进程及产品地更新换代。
长时间以来,电梯行业存在着西方技术代言人,一是阻碍对产品技术或标准的质疑及改造;重点在于采取芯片控制等手段打压国内新技术的发展。
前几年,政府因有效预防降低和监控电梯安全事故发生率,我国电梯行业各厂家如火如荼研发电梯远程监控系统(或平台)及电梯的智能化。老外却说,此系统等泄密其核心控制技术,不准配套使用电梯远程监控系统等设施,使电梯物联网技术地推广与应用,做了一锅“夹生饭”。总之,我国智能化电梯还是向前迈出了一小步。
当国产电梯采用成熟的5G芯片及鸿蒙(OS)操作系统控制的智能电梯面世时,那外资企业现在的电梯还有多大市场呢?我看悬得很,估计民族电梯工业企业所占市场将会不低于60%。此点,我坚信。
如国内每人每年购买华为Mate 60por智能手机一个,每个按7000元计算,那每年就可以帮助国家赚到7000x14亿=9.8万亿人民币;加上电梯企业每年生产60万台智能电梯,每台平均按30万(含电梯更新改装及旧楼加装电梯等)计算,那电梯行业每年就可以帮助国家赚到30万x60万=1800亿人民币,则两项将达10万亿人民币。再加上比亚迪智能化电动汽车年产量的总值,将超过中国房地产总市值(50万亿人民币)。可见,不仅盘活了“内卷”严重的国内民族电梯工业企业,还提高了中国国民的就业率及工薪的上涨。
若是如此的话,未来,房地产不再是中国经济的支柱,高科技才是,如手机、芯片、无人驾驶汽车、智能电梯……等,中国高科技将取代房地产成为中国经济增长的新引擎,中国经济的结构性改革也将顺利实现!中国房地产也将得到软着陆。
对国内民族工业企业而言,有一个难言之隐。即大部分电梯企业想进行产品转型升级,没有能力引进资金或技术,只能依靠客户的定金来维持生产及交货,也没有什么利润可言。可见,此种状况政府应用一种无形的手,进行市场布局与调控。
由此,对电梯行业提议几个方面的动作与安排。第一,对于基础好、有市场的企业,政府出面或出台政策,鼓励金融机构等对企业无抵押提供低息或优惠贷款。第二,对于企业产品制造精,而无新技术及资金,因政府出钱购买新产品或专有技术,交企业配套生产,有效扩大市场。后续由政府与技术授权方分别收取技术税或技术授权费等。最后一点,对于资助无望企业,劝其改行或配套生产配件及开展电梯安装维保服务。
面对当下美国的疯狂打压封锁及现今的状况,中国电梯行业想要彻底打破西方的技术垄断,应尽快实施电梯新技术、新产品的面世,必须所有国产企业联合起来,形成完整的上下产业链,以产、学、研阵势凝心聚力,安全技术与市场问题为研发前提,运用鸿蒙系统的开放性以及其跨设备的能力,带动电梯等交通运输设备的高速发展,为国家创造更多的新增值,为人民创造更多的安全设施。

和众电梯系统技术科研团队
2023年9月底于湘潭,吴哲 撰写




华为芯片来了,智能电梯还远吗?

前段时间,我在《电梯与物联网二三事》中提及,将会有人提出文中所说这些技术或产品,在电梯上应用那是做不了的或还很遥远等质疑声。
我们知晓,现电梯核心技术主指变频驱动与智能控制技术,对于其软件的设计技术,国内电梯企业已悉数掌握。但配套使用的芯片却来自西方国家;输入的是低端芯片。近年来,为实施电梯产品地转型与升级,对砥砺前行的工程技术研发人员来说,是很尴尬的,也很无奈。
冬天来了,春天还很远吗?是的,当华为副董事长孟晚舟官宣:华为将致力于推动各行各业的智能化转型,为世界创造第二选择。可见,华为启动了全面智能化战略,不啻于平地一声春雷。为我们电梯行业带来了春的期盼,也为电梯技术与产品的“换道超车”注入了可持续的澎湃动力。
对于物联网电梯的智能化来说,5G通讯仅是一种不可或缺的工具。有人说只要把华为系统技术,如信号、电池、鸿蒙、麒麟、卫星通话功能...运用在电梯上,足以使老外忌惮。
但真正令老外害怕的是华为两大硬核黑科技:盘古大模型(3.0)与星闪技术(军工技术)!
华为的使命是要把数字世界带入每个人、每个家庭、每个组织,构建万物互联的智能世界!要构建万物互联的智能世界,就必须要具备两大核心能力,那就是计算与连接!
从华为云发布的盘古大模型,到数字化转型的各项创新,使其在数字时代更具竞争力。盘古大模型折射的是华为当下的计算能力,是由数千甚至数万颗昇腾AI芯片训练出来的,而昇腾AI芯片采用的是自研的达芬奇架构!
而星闪技术代表的是华为当下的连接能力!它由高达 10 Gbps 的数据传输速率提供,具有微秒级的通信延迟,比蓝牙和 Wi-Fi 都要低得多,有利于实现实时控制和快速响应。
目前,电梯通讯方式的应用,大多采用RS485串行通讯、CAN总线等。显然,当大量电梯动态运行、处在嘈杂环境或远距离的影响下,信号的传输如不到位,将严重影响电梯的运营。那5G等通讯是如何解决将相关信息和数字信号进行转化呢?
射频(RF,Radio Frequency)是一种高频交流变化电磁波的简称。射频芯片,是能够将射频信号和数字信号进行转化的芯片,具体而言,它由分立式和模组构成。它也是电梯信号接收的重要组成部分,包括射频低噪声放大器、双工器等多个部分。
这样的芯片,被誉为通信世界的“心跳”,它像心脏一样,将信息的血液,以电磁波的形式,输送到每一个角落。在这场数据传输的接力赛中,如果出现了“心跳”的问题,信息的流动就会被阻断,这也是为什么我们有时会感受到信号的缺失。
长期以来,射频芯片由西方国家垄断,中国需要进口满足需求。华为射频芯片的面世,就像一颗璀璨的明珠,镶嵌在熠熠生辉的皇冠上。由此,将意味着中国各行业将发生巨大的科学技术变革与突破,更进一步夯实电梯智能化产业“换道超车”地实施,从而使中国电梯行业步入高端产业和高质量经济方面奠定了基础优势。
由此,很有必要了解,那智能电梯有何“神圣”哩?究竟有哪些优势呢?
广义上的电梯,在5G通讯和AI技术及北斗系统等加持下,应是一个模拟人脑能自动识别、融合感知、远程可控及动态安全运行的特定机器设备——物联网电梯。也就是说,它是一种在电梯内部设置大量智能传感器,由操作系统(各类芯片)等地运作,将运行中大量数字化信息通过5G通讯系统进行边缘计算,其信息(或数据)经过虚拟主机对电梯运行实时控制,以此形成云端数据闭环。同时,将相关安全信息或数据通过物联网通讯协议输入到各处监控终端。
仍有人担忧,华为各技术系统,是否可以通过加入世界生态系统,与其他技术公司共同研发和推广新技术,实现资源共享和互利共赢。或将继续致力于为全球客户提供卓越的产品和解决方案,确保网络安全和数据隐私。以华为的智慧及能力,此问题时间将会证明。
国家“智慧城市”的提出,实质上将使电梯成为一个魅力城市的靓丽名片。其技术无疑在5G等通信架构下,使各层次不同种类的电梯集中运营与统一监管得以实现;且有效落实各区域“电梯质量安全追溯体系”地建立。在“智慧城市”地建设规划及实施下,智能化电梯将形成一个巨大的立体交通人流输送体系。
智能化电梯除了着力解决制约国家发展和安全的重大难题,旨在实现经济方面高速增长方式向高质量发展方向地转变。
在此技术实施下,未来每年将撬动全国上万亿元电梯市场。同时,为电梯行业产品配套市场注入勃勃生机,将其引发第二次产业革命。
当前,智能电梯在有志之士踔厉奋进下,已完成部分研制或将要完成的产品及配套技术:
a. 原创型家用电梯(可替代液压与螺杆高耗能电梯等);
b. 既有建筑物加装电梯(独立式结构;可解决用户1-2楼通风及采光问题);
c. 独创型露天电梯(室外型电梯,在国家新标准中提及);
d. 数字化乘客电梯(梯群控制与操纵上10台以上);
e. 安全型住宅电梯(确保安全率达99.9;或轿内有人捣乱,电梯开门停梯);
f. 智能型高速与超高速乘客电梯(具有生态安全与运营态势监控);
g. 生态型自动扶梯及自动人行道(具有态势感知及安全自动处置能力);
h. 重载系列载货电梯(载荷8-16吨;替代液压或曳引式载货电梯);
i. 唯美型观光电梯(外观者不见导轨、钢丝绳及随行电缆等);
j. 物联网电梯系统性软件程序的编制及硬件的配套设计。
......
在新兴技术及电梯新标准要求下,其产品均以电梯网联数字控制技术为主线,系统技术配套衍生一系列新品种、新部件及新工艺。
我深信,只有这样的科技公司越来越多,把点点星火汇聚起来,让我们以联盟的方式携手并进,风雨同舟,迎接一个电梯新时代的来临!

和众电梯系统技术科研团队
2023年10月于湘潭,吴哲 撰写




























当今电梯,产品怎么走智能化地路?

当电梯行业的各位朋友及同仁,看到我抛出的这个问题,将会呈现出人生百态的表情与各种话语。这里面有赞成与支持之词,当然也有不好听的词语,但我在意的是诉求者的疑问句——这问题能解决么?你能做给我看看吗?我们需要它……。显然,此问题一个人是无法解决的,而我可回答:出家人不打诳语!
我们做电梯研究,不只考虑其技术先进性、可靠性,而要实实在在解决乘客的安危;有效降低维修和检查人员工作强度,大幅度提升其工作质量及效率。目前在各种新兴技术下,能否解决电梯行业面临的哪些痛点及棘手的问题呢?下面一起来讨论所提出而真实地现状,以及所采取的应对方案与措施。
1.最近,云南某地一电梯轿厢坠落井道底坑,造成数人伤亡重大安全事故。该问题地解决方案,应通过电梯配置安全监控系统的有效预防措施。即当其中首根钢丝绳松动或脱离对重绳轮时,电梯控制柜中安全监控系统被启动,电梯轿厢就近平层,开门放人停止运行。同时,操纵箱上显示其故障,并本楼层蜂鸣器鸣叫。此功能为绳头组合拉力识别机制,也为智能电梯的动态感知的特点。
2. 众所周知,层门门锁的问题是一个具有世界级的电梯安全事件。当门锁损坏或层门开启时均可导致人员误入底坑及受到伤害;或维修人员还要赶到现场解救被困人员,并大费周折找到及修理被损坏的门锁。由此可知,解决的办法是门锁出现问题时,应能第一时间监测到某大楼第几号电梯的第几楼层门锁已坏。且通过安全监控系统将此信息,实时传至大楼管理员与维修人员手中。同时,本楼层蜂鸣器鸣叫电梯停止运行。此为智能电梯的动态感知功能,具体可参见已公开的专利号:202210110508.1处理方案。
3. 各位读者知晓或亲身经历过。在某市中心医院上八楼去看望一位病友,尽管有数台电梯运行,由于上午人员较多,大家排着队,拥挤在一起,且头部不停的转动,看是否有哪台电梯到来。过了一段时间,电梯终于姗姗来迟。可进入轿厢后,乘客们像沙丁鱼罐头一样排列着,使人尴尬极了。然后低层几站没人出去,但电梯却在逐一停靠,不断地开、关门。经过此段历程,有人说,宁愿爬楼梯,也不坐这破电梯。可见,此类电梯运行应解决三个方面的难点。
a. 电梯到站信息应采用数字化自动预报功能,像地铁到站预报时间、梯号及运行方向,告知乘客候梯与到站时间,减轻乘客焦虑感。
b. 电梯载客人数与容积量(0.12m2/人)应用电子数字化控制及体现。现在电梯超载通常体现的是模拟量,且没有综合考虑进入轿厢的乘客或物体空间体积,而不只考虑额定载重量,应给乘客一个体面的乘坐舒适空间。
c. 对于多台电梯应选用群梯控制模式,并考虑不只限于八台及以下群控,否则,在运行时易出现“爆梯”等现象。在于大量数据或信息在现今微机控制上无法正常运行,主要其信息的传输速度跟不上,运算及信号处理等时间为秒计。
由此可知,解决上述问题必须依赖于物联网5G等通讯技术,采用专业操作系统对各类信息低时延传输与控制;同时,利用大数据及云计算进行综合处理及操纵。这些运作方法为智能电梯的特征之一。其应用方案可索取本公司关于《一种电梯数字化群梯控制系统的优化调度及其应用》文章。
4.近期,公众号老鱼在一篇文章中指出:日前电梯工厂和业主代表开沟通会,上海三菱电梯工厂专家说“电梯困人都是为了乘客安全,是一种保护行为”。有业主呛到“那么说,电梯故障越多电梯越安全了!”。本人认为电梯困人应属于电梯发生故障。在故障产生后对其采取了相应地防护措施,以避免乘客受到伤害。但并不等于乘客安全,仅是勉为其难。
多年来,人们乘坐电梯出现的困人事件及安全事故,或小或大,几乎每天时有发生。尽管政府及企业做了大量地工作与支持,但电梯的现场运行实际状况、前期基础性技术欠缺或制造与维护方面的不到位,却使电梯困人事件成为电梯行业挥之不去的窘境,也为亟待解决的一大难点。
现在,随着人工智能等新技术地应用与推广,行业技术人员找到一种一劳永逸的解决办法,依据物联网技术、AI技术、5G等通讯技术,以及先进的芯片技术,采用人机界面操作原理,利用大量传感器将人与设备相关信息,在闭环下高速运行与动态识别的方案,研发了一种电梯轿厢被困人员自动救援解困装置(见发明专利号:202111575491.9)。即将电梯人性化,具有人脑辨析功能。
5.我们知晓,自动扶梯等与直梯相比,在安全运行方面具有以下特征:首先,用梯级运送乘客时没有一个防护空间,极易受到外部的侵扰,形成不安全隐患。其次,对于老人或小孩来说,当扶梯倾斜正常移动时,因故障或突然停梯,可能导致老人或小孩不小心跌倒。最后一点,却是一致命缺陷。即当乘客不小心被卷入和卡在梯级或围裙板处时,因相应安全开关不一定动作,则扶梯仍在运行,将危及乘客的身体损伤或生命。且此案不在个别。
针对扶梯运行机理及各类安全隐患,利用物联网技术、北斗系统、AI技术、人脸识别原理及5G通信等新技术,科研人员提出了一种总体解决方案。在现自动扶梯机械总成构架下,外部装设一安全运行监控装置(即多个传感器);而运行控制以物联网分布式布置,采用5G或北斗系统通讯方式进行自动数字化系统操作;此外,在运行系统设备终端上以智能技术嵌入式平台展开交互式管理与监控。详实说明可参见已公开的专利号:202111116619.5。
......
通过上述详尽介绍及问题的解决,确实棋高一着,使人心动,那就挽起袖子加油干吧!可有人说,设计出来,不一定制造成功。那就引用下面一段话:
比亚迪老总王传福说:光刻机是人造的,不是神造的。华为创始人任正非说:只要不是神造的,华为都能做。中国人说:就是神造的,我们也能做,因为我们是龙的传人。

和众电梯系统技术科研团队
2023年11月于湘潭,吴哲撰写







电梯行业正处于十字路口,我们将走向何方?

自从美国人奥的斯先生发明电梯一百多年以来,它走过了从无到有、从小到大及从弱到强历程。对我国来说,尽管起步较晚,也是一段世界电梯发展史的缩影,具有跌宕起伏又令人叹为观止的电梯历史书写。
我国电梯的快速崛起,得益于国家多年来的大规模经济建设与发展,特别是近30多年来,电梯行业一直保持了中高速度地增长。据2023年政府有关部门最新统计报告数据显示,中国电梯保有量已突破1000万台(含家用电梯),同比增长了9.6%。市场规模约为5089亿元。预计电梯行业未来五年将维持双位数增长,存量市场更新替换需求将快速发展。预计到2027年,中国电梯行业市场规模有望达到7090亿元,年均复合增长率约为6.7%。
由上数据可知,有两组耀眼的数字,一是电梯保有量已突破1000万台;二是电梯行业市场规模有望达到7090亿元。有人认为未来三年将电梯增量维持双位数增长却有点虚,如在新一代物联网电梯产品的更新替换需求加持下,电梯行业加速完成其企业的转型升级后,应当理解并相信:电梯行业将完成市场规模接近10000亿元的产值指日可待。为什么?因在5G通讯(含北斗系统)及人工智能技术的日臻完善基础上,新一代AI电梯产品呼之欲出,将陆续取代诸如32位等微机控制电梯,我们称之为网联控制智能电梯。
尽管当前电梯市场需求与生产严重“内卷”,在当今各新兴基础技术产业的发展日新月异下,人们地消费结构正在发生深刻变化,消费升级将引领相关产业、基础设施和公共服务迅速增长,拓展未来发展新空间,促进发展现代服务业和高端制造业,形成新的核心竞争力。显然,也将进一步推动电梯行业大步向前发展,迎来电梯市场地第二次产业革命。
随着人们生活水平的提高,民众出行和工作安全意识相应提高。特别是电梯安全事故或事件的偶发性及不可预防性地发生,唤起了人们对自身安全的关注。网络舆论监督、民众的要求必然推动政府相关政策的转变,以及相应技术标准的完善与修改。也将推动生产厂家作出前瞻性地改变,这个改变就是把过程透明化。即要求电梯运行智能化及具有动态感知的特征,以实现人工智能技术与通讯高速化的有机融合来满足人们出行的需求及安全。
我们可以设想,要圆满而实在地落实与解决上述所提及的事件及问题,在于将电梯的运营,在人工智能及物联网技术下,运用5G等高速运行通讯系统及云计算等作为各类信息的传输及交换的产品——物联网电梯。并将此种类别的电梯纳入“智慧城市”中安全运行、动态监控及有效管理。
古人云:天地不仁,以万物为刍狗。任何行业的技术周期大约也是20年,这个规律至今都未改变。不妨来看看电梯技术的更新为例。
五十年代左右,电梯控制单元采用电子管;
七十年代左右,电梯控制单元改用继电器;
八十年代至上世纪末,电梯控制单元变为可编程序控制器应用;
本世纪元年---2019年,选用微机控制处理器等控制与驱动电梯运行;
那2020年以后呢?我们在研发采用5G通讯技术及AI技术控制电梯运营。
电梯核心技术应具备芯片等设计及生产的基础。美国在2019年就发起了对于中国的芯片战,美国首先打击的是华为手机业务,最为突出的是禁止向华为提供高端芯片,包括禁止提供5G芯片产品及基站的大规模建设。他不仅对华为出手,而且试图通过“釜底抽薪”的方式来扼杀中国的芯片产业,不过到2023年,华为已经有了新的突破。
美国和整个西方国家为啥对华为如此忌惮,非要置它于死地?因为只要华为攻克了芯片技术,打通了整个芯片产业链,配合华为的操作系统,西方的高科技企业将瞬间倒闭一半,包括荷兰那个不可一世的阿斯麦。现在的天平已开始倾斜!从2024年起,我国弃用美国AI芯片啦!
大家知晓,电梯核心技术主指变频驱动与智能控制技术,对于其软件及相关硬件的技术,国内已有相关企业悉数开发及掌握。当然,我国有一批能人志士想改变这种困境,埋头苦干,加速对欧美电梯技术与产品地转型与升级,以满足国内新的市场需求,增强民众地自豪感及幸福感。
但目前电梯行业的现状令人担忧,且有点无奈。主要存在几个方面问题及窘境,严重制约了电梯行业新一代产品的进程及产品地加速更新换代。
多年前,政府为有效预防、降低和监控电梯安全事故地发生,各电梯厂家如火如荼研发电梯远程监控系统(平台)及电梯的智能化。老外却说,此系统等泄密其核心控制技术,不准配套使用电梯远程监控系统等设施,使电梯物联网技术地推广与应用,做了一锅“夹生饭”。总之,我国智能化电梯还是向前迈出了一小步。
有人说,现在的电梯就是物联网电梯。利用互联网实施了远程安全监控,什么时候电梯关人或停电,其状况传递到维修人员手机上;或电梯出现某个故障,通过互联网也传到维修人员手机上。可见,这既不是智能化电梯,也不具有动态的远程监控功能,充其量不过是电梯标准中定义的远程监视或远程管理。这也是老外所乐见的。
前几年,电梯行业在电梯管理及技术研究等方面开展相关会议时,有人认为所说的这些新技术或产品在电梯上应用那是不可能的、做不了的或还很遥远等质疑声。显然,触动了一些人的既得利益以及高层管理者抱残守缺的惯性思维。由此,我们有必要将有关物联网电梯的观点及思想,在电梯行业的不同层次的相关会议上展开讨论,阐述并确定物联网电梯新一代技术和市场地开发,以及如何促进其进入市场与健康成长。同时,逐步提高民众对物联网电梯的作用及认知。
对国内民族工业企业而言,还有一个难言之隐。即大部分电梯企业想进行产品转型升级,而没有能力引进资金或技术,只能依靠客户的定金来维持生产及交货,也没有什么利润可言。可见,此种状况政府应用一种无形的手,进行市场布局与调控。
对于电梯原配套使用的芯片来自西方(如日本等)国家,输入的是低端芯片,且其价格居高不下。可知,在于采取芯片控制等手段打压电梯新技术发展。此外,电梯技术标准也是从欧洲转化过来,而国内电梯厂家大部分产品均为仿制或改进,还热忱于OEM贴牌运作。如GB7588国家标准,有专家认为,不应该将强制性电梯专业标准降为推荐性标准。我认为这是我国与欧美技术博弈的结果,具有大智慧。因此,电梯行业应快速推出符合国情的物联网电梯技术或运营标准,使国产电梯标准不再受制于人,迅速步入快车道,更好地服务于社会。
此外,物联网电梯内部运营程序存在保密性问题。因电梯运行进入远程监控的相关安全数据及信息是针对不同的用户,则通过通讯协议分级输出,应确保对使用者运营相关程序的私密性。由此,有人担忧。并提出华为各技术系统及芯片,在各行业采用过程中,与其他技术公司共同研发和推广新技术,是否可以加入世界生态系统,确保网络安全和数据隐私。我们深信:以华为的智慧及能力,此问题时间将会证明。
智能电梯到底具有多大“魔力”呢? 特描述其具有以下技术特征:
1)电梯运行通过5G等高速通信传输,采用操作系统、大数据及云计算等对相关信息及数据,进行虚拟主机边缘计算和利用网络信息传输及交换。
2)5G移动通讯具有重构安全体系六大特点之一。运用区块链技术不仅可以有效降低物联网的运营成本,解决安全隐患。同时,可以保护用户隐私,提高网络运行效率,优化多主体协同合作的运行机制。
3)低时延与高可靠性是5G通讯最显著特点。如电梯轿厢意外移动发生时,从检测到制动刹车的反应速度大约是0.5秒,而在5G场景下的反应速度有望不到1毫秒,这无疑是物联网电梯将获得乘客信任的基础之一。
4)由电梯布局了大量传感器,通过大数据、边缘计算及相关领域知识的运用,用5G作为通讯介质接入网联时,将使电梯具有人脑识别与动态感知功能。如电梯在正常运行时,当轿厢内发生乘客斗殴紧急状态下,则电梯就近平层,开门停止运行。并厅外警铃呼叫。
5)5G“密”的优势,非常有助于智能化电梯的运营。因众多电梯或高速电梯在局部区域运营和管控时,具有海量信息和数据在高速通信物联网上,进行数字化信息处理与传输。如某高端写字楼需要配置12台电梯进行梯群控制时,对于用微机控制电梯的方式是无法企及的。
6)当电梯安全等相关信息数字化处理后,利用5G网联电梯设备各终端,通过其通讯协议的链接,高速、及时而准确地发送到各处监控点、CRT及手机等终端,对区域内相关电梯实施远程安全监控。此外,还兼有第三方电梯检验机构,能上网获取其检验规则的相关安全数据等功能。
长期以来,射频芯片由西方国家垄断,中国需要进口满足需求。华为射频芯片的面世,就像一颗璀璨的明珠,镶嵌在熠熠生辉的皇冠上。由此,将意味着中国各行业将发生巨大的技术变革与突破,更进一步夯实电梯智能化产业“换道超车”地实施,使中国电梯行业步入高端产业和高质量方面奠定了现实基础。
也许,有人会问:你说物联网电梯这么好,也是一代电梯新产品。为什么欧美企业没有此类产品打入我国市场呢?是的,西方国家早在2016年前开始研究啦!其变数在于华为已占据了5G轨道。请看一看一位学者早前发言:
“5G一旦成熟,传统芯片与内存会在10年内如同晶体管一样,被彻底淘汰。曾经有一位西方经济学家预测,如果这一天到来,将会是西方资本主义的末日。因为这两项技术,是西方对中国为数不多的顺差项目。一旦微电子领域被中国一锅端了,那西方对中国的巨大优势很可能荡然无存。各位现在知道为什么我们这么玩命的推动5G了吧。”
对于物联网电梯的研究与开发,早几年,国内电梯研究机构及相关企业,默默无闻地展开长时间地研发工作,现将电梯智能化主要作用及效果简介如下。
1)为进一步防患电梯乘客及相关人员伤亡事故等发生,利用其动态感知功能将有效降低电梯的不安全事件或事故再下九成以上。
2)因安装维保人员工作时间较长且劳动强度大,采用电梯网联控制数字技术,针对性地解决其维保工作量下降达百分之五十以上,使其工作便利又安全。
3)在有效提升电梯生态安全监管的力度下,电梯检验选取线上与线下混检方式,使检验人员的工作时间减少三分之一。同时,减轻其工作时心理压力。
冬天来了,春天还很远吗?是的,当华为副董事长孟晚舟官宣:华为将致力于推动各行各业的智能化转型,为世界创造第二选择。可见,华为启动了全面智能化战略,不啻于平地一声春雷。为我们电梯行业带来了春的期盼,也为电梯技术与产品的“换道超车”注入了可持续的澎湃动力。
目前,电梯通讯方式的应用,大多采用RS485串行通讯、CAN总线等。显然,当大量电梯动态运行、处在嘈杂环境或远距离的影响下,信号的传输如不到位,将严重影响电梯的运营。那5G等通讯是如何解决将相关信息和数字信号进行转化呢?
对于物联网电梯的智能化来说,5G通讯仅是一种不可或缺的工具。但真正令老外害怕的是华为两大硬核黑科技:盘古大模型(3.0)与星闪技术(军工技术)!
从华为云发布的盘古大模型,到数字化转型的各项创新,使其在数字时代更具竞争力。盘古大模型折射的是华为当下的计算能力,是由数千甚至数万颗昇腾AI芯片训练出来的,而昇腾AI芯片采用自研的达芬奇架构!而星闪技术代表的是华为当下连接能力!它由高达 10 Gbps 的数据传输速率提供,具有微秒级的通信延迟,比蓝牙和 Wi-Fi 都要低得多,有利于实现实时控制和快速响应。
国家“智慧城市”的提出,实质上将电梯成为一个魅力城市的靓丽名片。其技术无疑在5G等通信架构下,使各层次不同种类的电梯集中运营与统一监管得以实现;且有效落实各区域“电梯质量安全追溯体系”地建立。在“智慧城市”地建设规划及实施下,智能化电梯将形成一个巨大的立体交通人流输送体系。
智能化电梯除了着力解决制约国家发展和安全的重大难题,旨在实现经济方面高速增长方式向高质量发展方向地转变。同时,标志着中国电梯从制造大国将跃升为世界电梯强国。
当国产电梯采用成熟的5G芯片及鸿蒙(OS)操作系统控制的智能电梯面世时,那外资企业现在的电梯还有多大市场呢?我看悬得很,若干年后,估计民族电梯工业企业所占市场将会不低于60%。此点,我坚信。由此,不仅盘活了“内卷”严重的民族电梯企业,还提高了我国民众的就业率及工薪的上涨。
未来,房地产不再是中国经济的支柱,高科技才是,如手机、芯片、无人驾驶汽车、智能电梯……等,中国高科技将取代房地产成为中国经济增长的新引擎,中国经济的结构性改革也将顺利实现!中国房地产也将得到软着陆。
面对当下美国的疯狂打压封锁及现今的状况,中国电梯行业想要彻底打破西方的技术及市场地垄断,应尽快实施电梯新技术、新产品的面世,必须所有国产企业联合起来,形成完整的上下产业链,以产、学、研阵势凝心聚力,以安全技术与市场问题为研发前提,运用鸿蒙系统等开放性以及其跨设备的能力,带动电梯等交通运输设备的高速发展,为国家创造更多的新增值,为人民创造更多的安全设施。

和众电梯系统技术科研团队
2024年1月15日于湘潭,吴哲 撰写

关于上海扶梯夹人事件引发地思考及措施

电梯和自动扶梯作为城市公共立体交通运输设备,与人们的生活和工作密不可分。在全国各地都有乘客被夹扶梯等的事件时有发生;或进一步导致发生其伤亡事故。可见,每次伤亡事故触动了公众对电梯安全的敏感神经,且困扰着人们安全出行及外出办事。
因扶梯等属于敞开式公共交通工具,在乘坐扶梯时乘客稍不注意易受到伤害,故出现的夹人等安全事件及事故的发生,几乎每月都有类似的问题出现。当然,对于公共交通设备还存在电梯管理、乘客素质及宣传教育等问题。
最近,各地陆续报导上海市商场发生一起自动人行道夹人事故。据澎湃新闻消息,记者从上海市奉贤区消防救援支队获悉,4月4日16点34分许,奉贤区肖塘路一超市内,一名三十岁左右女性在乘坐扶梯上楼时被卡扶梯内。南桥消防救援站人员紧急赶赴现场处置。救援现场,女子大声地喊着“救命”,腰部以下卡住完全不能动弹。在维保人员的指导下,消防队员先使用螺丝刀将扶梯活动面板拆除,再用电动扩张器和液压撑杆对被卡部位进行扩张。经过30多分钟的紧张救援,该名女性被成功救出并送医。从网友发布的现场视频中可以看到,该女子迈步走上人行道时,自动人行道出现了一阶空档,她正好踏入其中,腿部随即被卷入,自动人行道向上继续运行了一段。而后,上方一名男子按下急停按钮,自动人行道停止运行。该女子的丈夫卢先生告诉记者,按下按钮的男子应为超市方面人员。
此次事件及引发的思考,对于我们从事电梯研究与技术人员来说,既感到对伤者的十分痛心,又深知其问题重大,应有责任与义务对此类技术难点去探索与解决。
综上所述,就此次事件有必要进行全面而系统的分析与探讨,并提出其有效而可行的技术处理方案。下面对其自动人行道(后续简称扶梯)事件引发的技术问题进行深度分析及逐一提及:
1. 本扶梯梯级(踏板)缺失保护装置有可能被人为短接。正常情况下其装置损坏时,则扶梯不会运行。
2. 如本扶梯为老(或二手扶梯)扶梯的情况下,则未安装梯级(踏板)缺失保护装置,而投入使用,故逃避了整梯用户使用前的相关检查及验收。
3. 因维修或安装人员责任心问题,拆装踏板时未将此空档处踏板紧固螺栓拧紧,而导致踏板在运行过程中松动,行至检修侧落下到桁架接油板上;当为老(或二手扶梯)扶梯的情况下,又未安装梯级(踏板)缺失保护装置,或将其装置被人为短接,则导致事故的发生。
4. 当维修人员存在责任心问题时,拆装踏板未将此空档处踏板安装上,踏板空档处刚好检修完毕,遗忘在桁架的检修侧内,而在乘客侧未看到。并梯级(踏板)缺失保护装置已人为短接,则导致此次事故的发生,但此状态发生的概率几乎为零。
5. 如维修人员维修时太大意,在拆装踏板时未将此空档处踏板紧固螺栓拧紧,而导致踏板在运行过程中松动,行至检修侧落到桁架接油板上时,刚好进入梯级(踏板)缺失保护装置工作盲区。因两端梳齿板与梯级(踏板)缺失保护装置在运行水平距离通常约1.2m处。即空档处踏板已过其装置,则未检测到它的落下状态。
6. 最后一点,我们应分析到此踏板处紧固件,可能本身存在损伤及质量问题而维保人员未察觉,致运行过程中失效而引发上述故障。但也与维保或安装人员工作质量相关联。
由上可知,诱发此次安全事故的原因(故障)不外乎上述各点,但我们应找出事故的缘由与实质性问题,即透过现象看本质,才能对症分析出其相关要素及存在的安全隐患。
1. 从电梯产品的标准与技术方面来看,梯级(踏板)缺失保护装置尽管在专业标准中未曾提及,但在检规中已明确规定及要求。从设计角度来看,该装置只在距离梳齿板1.2m处桁架内各安装一套,可见,仍存在设计不到位的问题,将出现两端或乘客侧不能安全运行或检修运行时的盲区。
2. 从设备运营管理方面来分析,此次事故如出现上述第1、2及3条成立的话,可知,无论是使用单位,还是维保单位及监管机构都存在管理的漏洞与工作过程的不严谨。
3. 从上述第3、4及5条情形分析可知,电梯维保人员应当承担部分或主要责任,因工作的失误或不到位,特别是其装置的短接,极易造成扶梯在检修工作中留下相关的安全隐患。
4. 如踏板处紧固件等出现损伤或本身质量问题的状况,在实践维修或实训操作过程中,我们时有发现。通常从采购备件中更换或按维保安全操作复核处置。但一点则要求维保人员应对其安全操作规则尽心守责。
5. 还有一关键问题,值得电梯科研人员深思熟虑,为什么相关事故(或故障)发生后,扶梯有时不能自动且及时停止,不但要他人或管理人员揿按停止开关,而且扶梯还要缓慢移动一段距离。显然,易造成乘客及设备的第二次伤害或损伤。
6. 当电梯行业人员深究第5条时,则体现的是责任、担当及技术问题。一方面有人认为这设计方案可以啦!老外也是这样做的。另一方面认为要使设计方案圆满,则难度太大,否则,整机成本一定会上涨,没必要这么做!最后一点,也许当时没有成熟的技术。
由此,我们谨以本次安全事故为切入点,针对近几年来电梯、自动扶梯和自动人行道,所发生的诸如此类安全事件或事故,就当前在电梯的监督管理、技术标准、工艺方法、安全运维及安全教育等诸多难点和“痛点”问题,提出系统性的处理意见及措施,具体归纳为如下几个方面。
1. 运用当今的5G通讯和人工智能等新兴成熟技术,优化扶梯等设备的技术性能及可靠性设计,将现有产品智能化,下大力气推行新一代智能电梯,逐步改造老产品或更新15年以上的设备,以其动态感知的特征与人性化的呵护功能,为人们带来出行的安全与生活的便捷。同时,转型升级产品符合当前国家的产业政策,在电梯行业中将实打实地产生近万亿元的经济价值,藉以推动国计民生的经济新一轮的发展。
2. 电梯行业的决策层及专家们应以此次上海扶梯安全事件为契机,牢记我们共产党人以“生命至上”的理念,解放思想,克服阻力,乘势而为。利用华为相关成熟技术等,参考电梯物联网技术思路,由电梯协会牵头,组成“产、学、研”联盟机构,辅助其机构或企业向国家科技部申报智能化电梯的研制、生产、运维等系统性的科研项目;并有效组织及监督实施。目前,其项目一部分工作部分企业已进入智能电梯系统产品的开发与试制阶段,其产品将像我国无人驾驶汽车一样,以其卓越的优势而安全地实现电梯产品的“换道超车”。
3. 智能电梯真有那么“神”吗 ? 籍此次事件旨在解决扶梯等以下主要的安全技术问题和动态故障处置。
1)当乘客乘梯运行时,如不注意靠近此处梯级两端的围裙板时,可能脚或衣裤被夹围裙板而跌倒。又当围裙板与梯级端位于梳齿板附近(150mm段长)时,且此处无毛刷防护装置。一旦出现围裙板与梯级端间隙过大时,则扶梯在运行中乘客拥挤时,脚或衣裤易被夹入此处围裙板与梯级端。
2)当梳齿板断齿或相关间隙变大,在扶梯运行中乘客不注意时,则脚或衣裤可能被夹梳齿板而跌倒。此时,扶梯不一定会停止运行。
3)因梯级断齿或相关间隙变大,当乘客乘梯运行不注意时,易被正处在上行或下行梯级之间夹住衣物或物品(特指柔软物资);或脚被夹梯级之间而跌倒。此时,扶梯不会停止运行。
4)扶梯在运行中,因某个梯级滚轮脱胶或支架盖断裂等故障,突发梯级塌陷问题。此时,梯级塌陷保护装置处在盲区未检出(因该装置只安装在上行或下行梯级转弯两处),扶梯未停止,则将诱发安全事故的发生。
5)扶梯在运行中,因梯级踏板疲劳破裂;或受外力挤压,致引发“爆梯”现象而扶梯未停止,将产生重大设备或人身事故。
6)乘客或小孩在运行中扶梯上玩耍、故意逆向行走或奔跑,易诱发相关安全事故。
7)乘客或小孩故意攀爬在运行中的扶手带上;站在扶梯的内外盖板上,趴着扶手带向上或向下攀登,极易诱发安全事故。
8)当乘客携带大件物品乘坐扶梯,且人员拥挤时,在出入口处引发摔倒状态;或出现扶手护板损坏或玻璃破裂的设备事故,而扶梯未出现停止状态。
9)因某个梯级(踏板)维修后忘记安装或其紧固件松动致其缺失,当扶梯在运行中,此时梯级保护装置未检出或短接(因该装置分别安装在梳齿板与梯级两端),当乘客不小心坠落检修侧桁架中,而扶梯未停止,则产生重大安全事故。
10)扶梯在正常运行中,因乘客不小心手中重物滑落,导致在梯级上向下急剧翻滚,此时易砸伤下面乘客及设备地损坏。或乘客不小心摔倒在梯级上,而扶梯旁边无人,且扶梯未停止运行。
上述问题的解决关键在于运用5G通讯低时延特点,以及利用人工智能技术、人脸识别原理及激光成像原理等现代新兴技术。其具体解决方案民间科研机构已于2021年以来陆续以发明专利方式提出,现展开其方案的进一步完善及试制。
4. 至此,有人仍会提出质疑,说问题已找到解决的办法,但你的技术是否还掌握在人家手中呢?我们知晓,电梯智能化核心技术主指变频驱动与智能控制技术。对于其软件(如华为芯片)及相关硬件的技术,国内已有相关企业悉数跟踪开发及掌握。且拥有上百种专有技术及产权。此外,华为副董事长孟晚舟官宣:华为将致力于推动各行各业的智能化转型,为世界创造第二选择。可见,华为启动了全面智能化战略,不啻于平地一声春雷,为我们电梯行业带来了春的期盼,也为电梯第二次产业革命注入了可持续的澎湃动力。
5. 针对此次偶发性事故的发生,我们应有的放矢地展开对使用单位、维保单位及检验检测单位的监管或复查工作。并且期望对政府的电梯监管工作处于人民群众的有效监督之下,以确保电梯监管工作而不流于形式。同时,利用智能电梯的特点,有计划、分步地实施电梯“智慧城市”的可靠运行和安全生态监控模式,落实在5G等通信架构下,使各层次不同种类的电梯集中运营与统一监管得以实现;且有效落实各区域“电梯质量安全追溯体系”地建立。在“智慧城市”地建设规划及实施下,智能化电梯将形成一个巨大地立体交通乘客输送生态体系。
6. 通过此次极为特殊事件我们深有感触,从政府的监管机构及宣传职能部门都能闻风而动,在短时间内各方积极响应,能迅速处置及应对现场事故危机。及时做好现场事件地跟踪报导,并以点带面地启动全国电梯安全使用宣传工作。
就此次电梯安全事件来说,我们应警钟长鸣,政府主管部门应增加两个方面的电梯安全监管工作。一是建议以城市区域为单位,每年开展一次电梯安全使用宣传活动周。其次,提议将电梯安全使用常识放入小学生科普读物中学习与实践。
7. 针对此次事故的发生及教训,对于电梯维保或安装企业,应严格遵守扶梯安全操作规程及相关要求。即在扶梯每次拆卸梯级(踏板)检修或年度维保过程中,应务必完成其操作过程:一是对扶梯所有梯级(踏板)的对齿与紧固检查逐一完成;二是维修后交付试运行时,应启动扶梯上、下正常运行2-3圈地操作,查看其梯级(踏板)的异常或缺失等事项。并建议将其纳入维修规范性的安全操作培训教材与考核内容。另一方面对于电梯生产企业来说,此次自动人行道踏板的压紧机构设计明显存在缺陷或不足,建议进行安全评估修改完善,或选择其他企业的设计结构较妥。
此外,提议政府主管部门应增补对电梯在岗安装维修工的职业技能与安全教育地培训与考核,采取定期或不定期的方式安排。即对大中型电梯企业,自行安排及向当地特种设备监管部门报备,至于小企业和使用单位,委托第三方机构,进行代理式电梯安装维修工轮训管理。
8. 当前,我国电梯行业技术标准的发言权,还掌握在欧美国家手中。我们作为电梯制造大国要想步入电梯制造强国的位置,则务必拥有对其技术标准的参与、修改及制定权。应凭借此次事件机会,配合新一代智能产品的研制、生产及运维的全过程,重新审视、补充及修改相关技术标准规定与要求,确保其电梯在市场上的占有率,以及在安全运营与使用方面具有不可替代的特点和人性化的服务。
此次扶梯事件的发生,不仅给我们特种设备的安全问题敲响了警钟,也为我国电梯的落后及现状提供了一副清醒良药。电梯行业及相关企业应痛定思痛,排除干扰,凝心聚力。我们深信:在国家现行政策的扶持下,当电梯行业积极展开产品生产与运维的整体布局与协助,以及产品新供应链的配套之时,将是新一代智能电梯面世之际,更是中华民族伟大复兴时增添浓墨重彩的一笔。

和众电梯系统技术科研团队
2024年4月21日于湘潭,吴哲 撰稿








关于云南弥勒电梯伤亡事件引发地思考及措施

伴随着人工智能与信息数字化技术水平的迅速提升,电梯逐渐发展成为人们生活和工作中十分便利的一种立体交通输送设备。现今,当电梯为人们提供多种方式地服务时,由于电梯的运行存在潜在的困人、坠落及超载等多种不安全因素,则为乘客的生命以及财产安全带来一定的影响。因此,利用电梯安全而有效地运营监管期间,维保和检查机构应同时做好电梯服务工作,才能确保电梯的正常运行与乘客的出行安全,更好地促进我国社会整体安全而平稳地发展。
曳引式电梯轿厢为通过绳头组合与钢丝绳,或钢丝绳绕过反绳轮而与对重搭配成悬挂之物。就载人轿厢安全问题来说,我们通常将技术重点问题放在绳头组合与钢丝绳的强度及可靠性上,反而忽视了钢丝绳从反绳轮处脱落的问题。并且钢丝绳从反绳轮处防脱落装置也一并考虑及处理。但智者千虑必有一失,不该来的却如期而至。下面请看一个最近案例。
5月16日,云南省市场监管局网站发布了《云南省红河州弥勒市“10·18”较大电梯坠落事故调查报告》。根据报告,事故直接原因为:
事故电梯从上端站向下行驶过程中,对重反绳轮滚动轴承因疲劳剥落失效,出现卡死或卡紧现象,对重反绳轮把力矩传递到其轴上,使轴两侧止挡板各有一个螺栓剪切断裂,导致止挡板轴向定位失效;6根悬挂钢丝绳从对重反绳轮轴端(轿厢侧)与对重上横梁之间脱出并与对重分离,对重坠落底坑,轿厢失去对重牵引后坠落底坑。
轿厢距离一楼地坎约10m的高度附近以自由落体的方式加速坠落过程中,限速器下行机械动作失效,未能提拉安全钳,导致安全钳未动作,未能在轿厢下坠时制停轿厢,轿厢坠落底坑。
此次电梯较大安全事件及引发的思考,对于我们从事电梯研究与技术人员来说,既感到对众多伤亡者十分痛心,又深知其设备技术方面仍存在不可预见的缺陷及分析不到位。下一步我们应下大力气,全力以赴对此类技术“痛点”去化解及解决。
从上述安全事故直接得知,电梯钢丝绳在反绳轮上脱落,由于绳轮轴承损坏,致钢丝绳滑行到绳轮轴处,而其轴的相对转动将止挡板压紧螺栓剪断,故止挡板第一约束条件失效,造成钢丝绳从反绳轮轮缘处脱落的不安全因素发生;另一点钢丝绳的断裂或脱落是采用限速器与安全钳联动装置作为防止轿厢坠落的保护措施,不敢想象的事却发生了,限速器这一措施也失效。我们深知,当一故障或不安全因素连续出现二次时,当其约束条件失效,则安全事故发生是必然的,且一定是大的事故或事件。可见,此次核心问题在于如何防止或预见钢丝绳的滑动与松弛呢!
由上所述,应就此次事故的核心问题有必要进行全面而系统的分析与探讨,并提出其有效而可行的技术处理方案。下面针对其事故引发的相关联的技术故障或问题进行举一反三地提出:
1.当轿厢出现冲顶或蹲底时,则钢丝绳松弛,或在曳引轮上打滑。
2.电梯在安装或钢丝绳更换后,应调整各钢丝绳的拉力,确保其均值为5%。而其调整既麻烦又非数字量。否则,受力不均,易出现个别钢丝绳松弛状态。
3.新梯使用一段时间后,因钢丝绳本身重量问题,出现某根钢丝绳被拉长状态,则导致运行中的钢丝绳在曳引轮上打滑或松弛现象。且并非个案。
4.当利用绳头组合机构组成一超载装置时,而出现其中钢丝绳被拉长松弛或运行中受力不均匀状态时,则超载装置会出现误动作或错误指令。电梯维护人员较难发现此故障并处理不便。
5. 电梯在运行一段时间后,如曳引轮上某一绳槽因材质或加工问题,致此槽磨损严重,使钢丝绳出现松弛或打滑状态,将诱发电梯相关故障发生。
6. 当电梯钢丝绳刚出现本文故障时,即各钢丝绳陆续从反绳轮上滑落;则每根钢丝绳逐一出现松弛状态。最后,钢丝绳从挡板处挤出或被剪断。
同时,我们知晓,绳头组合又名端接装置,属于电梯安全部件中一个重要的环节,主要确保悬挂系统动力地传递及安全地保证,则应从当今物联网技术出发,利用AI技术与5G(或6G)通讯技术展开对其配套系统的研究,以此来解决此类问题。
对于曳引驱动式电梯来说,在众多部件安全隐患中,超载问题也直接影响电梯的安全性,在超载状态中,电梯可能会发生运行失效,导致电梯坠落,严重威胁到乘梯人员的生命安全。因此,我们需要独自全面地分析电梯超载保护装置失效的种种原因,有效处理电梯超载保护失效的问题,以及与端接装置相关问题。具有重大的安全现实意义。
因此,在电梯行业中,有众多工程技术人员及监督管理者为解决此类问题上下足了功夫。既考虑了超载保护装置及与之配套的端接装置在设计及结构等方面的严谨与可靠性;还落实了如下几个方面的工作与要求。
1)在标准和检验中限制了轿厢的有效面积;
2)在安装过程中严格要求,提出超载保护装置工艺要求及调试方法;
3)维保公司每季度对曳引轮槽与悬挂装置进行检查或维修,验证悬挂装置张力是否均匀;符合制造单位要求;且每年年检对轿厢称重装置进行检查或验证,确保准确有效。
4)加强其维护保养,检查超载提示或报警装置;
5)强化对维保人员技能的培训及责任意识。
上述问题所采取地解决办法或措施,处理及完善了许多问题,降低了事件及事故的发生率。但是,因不能对超载保护装置及端接装置进行实时监控,也就是无法进行动态管理或及时处理。维保人员有时在电梯维修时,因该装置不方便检查及维护;有时将其短接或应付式处理等。显然,极易造成电梯安全事故地发生;并相应增大电梯经营和管理成本。由此,我国每年由于对超载保护装置及端接装置等安全部件的各种原因,导致相关电梯故障及人身安全事故时有发生。

和众电梯系统技术科研团队
2024年5月18日于湘潭,吴哲 撰稿




上海和云南电梯安全事故发生后,我们怎么办?

首先,自我介绍,本人在广东佛山市负责一家和众电梯技术公司,专业从事电梯产品的研发与设计,以及生产、安装及维修为一体的技术咨询服务。但从2015年就展开其电梯地研发工作,从一开始电梯物联网产品的试制工作及相关产品开发,感觉不对头,会走入死胡同,经过分析与讨论,转入对现有产品的完善及智能化电梯地研究。并且,明确其相关研究的目标及要素。
1. 对电梯产品进行全面而系统性创新,应追求具有自主的知识产权,对现行电梯实施“换道超车”的整体战略。
2. 对电梯技术的研究,我们是站在巨人的肩膀上分析与探讨问题,即以奥迪斯电梯技术的优势及不足展开剖析。
3. 我们的电梯研究不是以技术为导向,而是以安全问题为导向。旨在解决我们电梯行业上及老百姓关注的“痛点”或难点。
4. 只有掌握其核心技术,才能掌控电梯市场。也就是说,我们电梯行业的企业、工程技术人员及企业员工,才能获得高技术附加值及令人羡慕的经济效益。
5. 重点解决目前一系列电梯安全问题及不足,我们应利用现在日新月异而成熟的新兴技术。如人工智能、5G通信及华为的鸿蒙操作系统等等。
上海和云南安全事件,从技术角度来分析,主要核心问题为:
一是扶梯在运行中出现踏板缺失的动态故障;二是电梯曳引钢丝绳在运行中滑脱的机械故障。
上述两点技术问题,我们已找到相关处理方案及措施,具体请浏览和众电梯系统技术团队对外推介的相关文章。
下面借此机会向各位介绍本公司近几年来,我们已研发或计划完成的一系列电梯智能化产品及系统配套技术。
1)主机:旨在监控曳引机的制动器动作不可靠、以及曳引力不足或缺失的问题。
2)轿厢困人:将维保人员现场轿厢困人紧急救援操作,而采取乘客在人机界面下自动解困救援方法。
3)轿厢运行安全:因近门保护装置光幕等存在盲区,电梯运行时,出现老人、小孩及违规乘梯的人的问题或故障时,电梯可就近平层开门放人或停止运行,并警铃鸣响或故障显示。同时,可知晓轿厢内进出入人数。
4)轿厢意外移动:目前,电梯轿厢意外移动保护装置至少有五、六种,而我们研究认为有二、三种达不到新标准的要求,应采取5G低时延ms计动作时间来解决。
5)门锁短接:这是一个世界性的电梯安全问题,而我们采用多个传感器方式解决此类问题。即维修人员在某一时刻能知晓,在某区域运行的某台电梯某一楼层自动门锁已坏,并警铃鸣响或故障显示。
6)钢丝绳与绳头组合:通过绳头组合与传感器的组合,不但解决了钢丝绳拉力量化问题,而且解决了钢丝绳在运行中滑脱或松弛问题。
7)扶梯乘客防护问题:利用人工智能技术和人脸识别原理,综合解决其梳齿板和围裙板夹人等故障。
8)群控电梯:运用神经网络技术及专家规则等相关数字化技术,提出了十台以上电梯的优化控制设计及系统布局方案。
9)电源:也就是说备用电源。主要解决两点问题,一是提高电梯困人时,所需要满足的及时的电梯就近平层的电力能源;二点是对智能化电梯大量的传感器提供24小时的电力服务。
10)轿厢材料:在降低材料成本的前提下,提供多方案的轿厢内装饰设计。其次,为电梯轿厢轻质化设计,选用高强度复合材料。且符合国家碳中和理念。
11)安全钳部件:它的设计结构独特,不仅满足进口安全钳的配套使用,而且适用于各类电梯在不同载重量及不同速度的选用。关键在于电梯制停时,将其产生能量的90%以上消耗在安全钳体内。
12)钢结构井道:该结构与一种独特式电梯产品配套。其优势在于有三项,第一,所占井道面积比标准井道减少四分之一;其次,此井道结构为独立式,与相邻原建筑物承载力无关;此外,电梯建成后,可不影响一、二楼层通风与采光。
13)独特式电梯:其动力驱动选用同步齿带式。它不会出现冲顶或蹲底现象,而传动效率及性价比均高,则其安全性能比交流永磁驱动电梯高了一个层次。
14)限速器与安全钳:利用智能传感器的特点,有效监控限速器与安全钳联动可靠性。
15)大吨位载货电梯:主机为双牵引式驱动链条传动。除了其可靠地安全装置动态监控外,整体结构简洁,且性价比极高。
16)安装机器人:旨在为电梯安装人员在井道工作时,减轻其劳动强度,提升安装质量及工作效率,在物联网下采用人工智能与激光技术的优势,解决零部件搬运、导轨安装及整机自动定位的功能要求。
现介绍一下,我们当前工作的具体行动。
先前上述各相关技术工作研发已基本告一段落,只有少许内容力争在今明两年完成。
现已进入电梯智能化产品的试制阶段,主要与全产业链上的配套厂商组织与协调工作,对于深圳汇川技术公司早已展开其软件程序的配套研究与设计工作,并投入了大量的人力及物力。至于相关硬件的试制工作正在紧锣密鼓地展开。
最后一点,我想借此平台,对电梯智能化产品的试生产工作,提出其建议与要求。
1)希望电梯行业领导能组织一综合机构,对电梯智能化试制工作开展其人员调配、技术标准、咨询与评估、检验检测等协调。
2)对于民族工业电梯企业来说,在产品的研发方面一般投入较少或没有新产品试生产资金。当然,我们在研发上已投入了不少资源及财力。由此,我们请求电梯行业领导协助向国家科技部,申请智能电梯试生产项目的科技优惠贷款及相关政策的支持!
今天,承蒙各位领导及专家的厚爱与支持,我们将竭尽全力完成新一代智能电梯产品的试制工作。
再次感谢《新电梯》网给我们一个与电梯行业各位领导、专家及同仁交流的机会!

《新电梯网》发言稿,吴哲 撰写
2024年5月25日于佛山,

什么是智能电梯?在哪些方面有所突破?——
智能电梯试制研讨会在广东佛山顺利召开!



6月9日,智能电梯试制研讨会在广东省(佛山)软件产业园区召开。新电梯网智库专家原中国电梯协会安装专业委员会副主任张桂竹先生、全国标准化委员会顾问蔡金泉教授级高工,作为特约嘉宾出席本次会议。原国家电梯检测中心常务副主任赵光瀛先生线上参会。和众(佛山)电梯技术有限公司吴哲总经理作为核心专家阐述了智能电梯研制方案。会议同时邀请了深圳汇川技术等企业代表出席。本次会议由广东梯云科技有限公司总经理肖凯先生主持。
会议首先由和众(佛山)电梯技术吴哲总经理介绍了前期电梯智能化科研项目地研发情况,以及后期电梯智能化试制项目计划安排及任务分工。并提出智能电梯试制科研项目在全国推行,设立智能电梯全产业链联合试制机构及后续工作整体地设想。
随后张桂竹专家、蔡金泉专家,分别结合目前电梯行业现状及相关案例,阐述了在智能电梯研究和发展方面的一些建议和想法。张桂竹专家认为,智能电梯首要应在主制动器、限速器与安全钳上下功夫;如何确保电梯不超载、不超速,即使电梯发生故障,也不会引发安全事故地发生。蔡金泉专家认为,研究智能电梯首先要关注电梯事故和事故报告,能收集及综合分析事故发生的原因。新电梯网总裁邓丽丽认为,首先要给智能电梯做定义;并且有大量的工作要做。智能电梯是电梯发展的趋势,新梯、旧梯市场空间很大。汇川技术佛山代表介绍了一些他们在智能电梯方面的解决方案和研究方向。与会其他代表就物联网、电梯安全及相关部件、安装维保等环节提出了相应思路及补充说明。
最后,会议由赵光瀛专家在线作总结发言。
智能电梯的提出是电梯技术的发展必然。也就是说现在电梯设备的标准是完善的,是一个较为完整的体系。智能是电梯技术当今发展的方向,应该让电梯设备在安全方面、新技术应用、生产制造、安装与检验以及维修与保养都要再进一步!智能给出了课题,要在“智能”上再提高、再发展。智能电梯成果会和我们现在的体系相辅相成,这将开辟出一个新天地,在这片温暖的土地上出现的成果应该使得电梯设备更安全,实用性更强。让“智能”二字发扬光大!
这次会议标志着新电梯进入了一个更新、更深的阶段。愿新电梯能为电梯在社会上的广泛地应用 ,为社会做出自己的贡献!


此次会议吴哲先生代表和众电梯系统技术研究团队,就智能电梯前期研究的工作,从电梯技术及标准要求的角度出发,结合汇川技术从软件技术与整机系统程序的开发,应从下面几个方面进行深层次地分析及说明。
1.电梯智能化研究的目标及理念
和众电梯系统技术研究团队从2014年下半年展开对电梯的单一研发,开始从电梯物联网产品的试制工作及相关产品开发入手,后感觉不对头,经过分析与讨论,转入对现有电梯产品设计完善及产品智能化地研究工作。
1) 对现有产品进行全面而系统性创新,应追求具有自主知识产权,对电梯核心技术实施“换道超车”的整体思路。
2) 电梯技术应高起点的研究与探寻,应站在巨人的肩膀上分析与看待问题。即以市场上的主流电梯技术的优势及不足展开创新,以及多维度地探讨。
3) 电梯产品的研发不是以技术为导向,而是以安全问题为导向。旨在解决我们电梯行业中及老百姓关注的“痛点”或难点。
4) 只有掌握产品的核心技术,才能掌控其市场。电梯生产企业、工程技术人员及一线工人,才能获得高技术附加值及令人羡慕的经济效益;也将造福于百姓。
5)若想解决目前电梯存在的一系列安全问题及不足,则须利用当今日新月异而成熟的技术。如人工智能、5G通信及华为的鸿蒙操作系统等等。
6)利用5G通讯和北斗系统及人工智能等新技术,使电梯制造、维保和使用单位,将电梯运营时相关数据(信息),快捷而高效率进入物联网交互运行及生态监控管理平台,缩短高负荷、大运量、长周期电梯保养时段,有效落实“按时维保”向“按需要或线上维保”的转变。
2. 电梯智能化与现今技术欠缺等问题
和众电梯系统技术团队,主要完成多项电梯安全及技术不足等问题,其解决方法或方案简要提示如下:
1)智能型自动门锁的研发及应用
当电梯运行出现门锁故障时,维保人员能在外知晓哪梯哪层自动门锁有问题,使其有效及时处理,防止事态进一步发生。并提示此楼层门锁已坏,报警停止运营。为彻底解决电梯行业层门门锁短接等安全问题提供了有力保障。
2)新式钢架构及其电梯的配置
该结构一方面为独立且多样式钢架井架,与原建筑物无关。特适合旧楼加装电梯及家用电梯。其次,其井道架可配置成花园式观光电梯或露天电梯,可在其底坑中不见对重,具有良好的总体观景效果。其关键点在于本结构可解决一或二楼用户通风与采光问题,让使用者无后顾之忧。
3)轿厢意外移动安全控制系统及其装置
其为电梯安全冗余系统设计,增设附加制动器。除拥有独特的电梯意外移动功能;还在于它的低时延与高可靠性,具有态势感知自检测功能。其电子安全功能(PE系统)中的安全完整性等级要求不低于SIL2。
4)轿厢运营安全防护系统及其装置
对于半公交型住宅电梯等设备,在运行或乘客进出入轿厢时,对弱势群体人员、意外事件及在轿厢捣乱的乘客,具有人脸动态识别能力进行有效处置。当不安全事态将发生时,电梯会重新开门、或平层停梯开门及停梯开门报警等动作。因轿厢等部件在开关门或运行时,存在安全监管盲区,易诱发相关安全事故。
5)自动扶梯和自动人行道安全运行监管系统及其装置
因扶梯为一敞开式运载设备,当运行处于无人管理状态时,易发生乘客跌倒、身体被夹及小孩在其上玩耍等事故发生。如小孩被夹梳齿板倒下、或梯级损坏和缺失时,扶梯不须人为停止,会自动感知制动停梯,防止事故(事态)进一步扩大及发生。本系统技术解决了电梯行业的一大“痛点”。
6)超载装置与绳头配置下的控制系统及其装置
旨在解决安装维修及检验人员现场,能便捷获取绳头组合和超载装置实时及数字化数据,藉此不需要检测工具而轻易完成其调整或确认,使其绳头拉力均值满足5%地量化要求。由此,大大降低安装、维保及检验人员的劳动强度与工作量,完善处理了困扰电梯行业多年的难点。
7)轿厢困人自动救援安全监管系统(平台)
在一系列监控装置实施下,对厅轿门出入轿厢人群状态、轿厢在运行中出现故障、以及电梯运行时人或物体所处状态与位置等状态,通过识别系统确诊轿厢处于困人状态时,则启动人机界面操作装置(操作盘),电梯就近平层,开门放人;显示其故障或报警。并可开启人机通话或视频对话。可知,该系统完整地解决了人们乘梯时的窘境与焦虑感,以及电梯运营时管理难点。
8)分级能耗渐进式安全钳
它为乘客电梯与载货电梯通用型配置。整体结构配有两套弹性元件,既能延缓制动时间,又将电梯制动产生的80-90%能量消耗在钳体上,可有效解决轿厢125运载试验时动作可靠性问题,能防控对轿厢及导轨的损伤。同时,也解决了安全钳两侧楔块调整时不对称问题。
9)主机驱动力矩监测系统及其装置
当主机工作时,传感器检测到制动力矩过度减小或超过阈值时、或减速箱“闷车”时、或抱闸制动失效时,电梯将就近平层自动停止运行;或启动附加制动器紧急制停。又当主机抱闸打不开时,可启动人机界面操作装置,显示其故障。并将其故障与相关信息输入远程安全监控管理平台,实施动态及时困人操作处置。
10)电梯数字化远程安全生态监管平台
当电梯相关安全信息、数据处理时,利用5G通讯高速传输系统,通过其通讯协议的链接,快捷、及时而准确地发送到各处监控设备终端;对“智慧城市”区域内相关电梯实施远程安全监控、调度及监测。此外,还具有在产品销售、维护、检验方面上网,可获取其相应安全数据、信息等功能。
3.什么是电梯的“智能”定义或智能化?
智能电梯英文:AI Elevator 。即能利用诸多传感器,运用人工智能、物联网等技术,由操作系统将电梯运行中大量数据或信息,通过5G(北斗)高速传输系统进行边缘计算,经过虚拟主机对电梯地运营,实施动态识别与实时监控,形成云端数据闭环,使得电梯具有可视、可感、可记忆、可预警、预防事故地发生。并可线上调度、维保、检测及故障综合分析及处理,以此提升电梯感知运维与安全生态地体验。
我们就上述定义特提出智能电梯应具备以下几个方面的表现特征:
1) 有人提出电梯智能化应具有“主动安全,而不是被动安全”的要点。比如电梯曳引钢丝绳在曳引轮上转动时,当第一根钢丝绳拉力值小于5%,或第一根钢丝绳从反绳轮上脱落,此时,电梯应就近平层,停止运行,并显示故障待修。此点应为电梯的主动安全的特征之一。
2) 其二,应具有“动态感知”的特点。即预知其故障、做好预防措施。如开发的智能型自动门锁,当电梯在运行过程中,某层门锁突然损坏或打开,此时电梯就近平层,停止运行,并显示故障待修。此为电梯运行中兼备动态感知的特征。
3) 第三点,应存在对事物或人识别的思维辨析功能。譬如,当轿厢关闭时,摄像头(传感器)监测到绳(链)等被夹轿门时,此刻电梯须重新开门。可见,此检测装置可不需要配置光幕等保护装置。显然具有人脑识别的功效。
4) 最后一项,其产品应满足其技术的创新性及先进性,旨在解决现今电梯某方面存在的不足。例如,轿厢载客人数不但限制额定载重量,而应满足物体面积与人体所占0.12m2的要求。由此,则在十台以上的群控电梯控制系统中化解了乘客乘梯时舒适感的约束条件。
上述几点特征及要点,也就是研制智能电梯概念的落脚点。也期望这些观点能进入电梯行业、产品定义及相关标准讨论中,起到抛砖引玉的功效。

智能电梯试制项目联系会议工作组
2024年6月底 《新电梯网》发布

















又一起扶梯致人死亡事件,我们该怎么办?

2024年07月21日电梯安全论坛摘录新晚报报道∶7旬老人在超市扶梯摔倒当晚离世,家属要求赔偿,法院判决:老人全责。事情发生于四川眉山,时间为2023年8月20日中午12时30分许。
超市扶梯致人死亡事件监控视频显示,一位双手拿着纸箱的老人,在站上超市门前的自动扶梯时失去平衡后摔倒,在近两分钟里,随着电梯不断上行,老人在电梯里不断翻滚、磕碰,最终被传送至地面。监控中,老人拿着纸箱颤颤巍巍地离开,数小时后,由于剧烈撞击导致脑出血,老人最终不治身亡。
从上可知,此次扶梯致人死亡事件是不应发生的,令人疼惜。虽属偶发性电梯安全事件,但作为政府监管部门、公共交通设备管理单位以及使用部门不能掉以轻心,因我国电梯的在用量已超过1000万台,估计全国此类偶发性电梯安全事故或事件等,至少每月将会发生一起,使人不寒而栗,唯恐降临其头上,此事并非危言耸听。
现在,我们回顾近段时间电梯偶发性安全事故。一是2023年云南省红河州弥勒市“10·18”较大客货电梯坠落事故;二是今年4月4日上海市奉贤区某商场发生一起自动人行道夹人事故。三是2023年8月20日7旬老人在四川眉山某超市自动扶梯摔倒当晚离世事件。可见,这三项电梯等恶性安全事故的发生,从电梯技术角度进行安全分析,它们都有一个共同的特征,即电梯在运行中,当第一个故障或危险状态发生时,为什么电梯仍在继续运行,而不能就近停梯放(保护)人,以确保乘客的安全呢?
也就是说,云南“10·18”较大客货电梯坠落事故,当第一根钢丝绳从对重轮处脱落时,电梯能否就近停梯放人。上海市奉贤区“4·4” 商场发生一起自动人行道夹人事故,当出现踏板缺失时,自动人行道能否自动紧急停止,不再移动夹人。四川眉山“8·20”老人超市自动扶梯摔倒事件,当老人在运行的自动扶梯梯级上摔倒时,自动扶梯能否自动紧急制动,避免老人受到第二次伤害。可想而知,现今的在用电梯是无法企及的,那么,有人着急地想问,你能做的吗?对于此类问题我们的回答,是肯定的!电梯的智能化即可解决此类难点。
随着当今物联网技术、人工智能技术和国产芯片技术的成熟,以及5G通讯等新兴技术的落地实施,我们有信心攻克此类问题,以及解决电梯行业存在的诸多“痛点”及难点。
从理论上分析,不妨引用电梯研究领域学者提出的电梯本质安全概念,指通过设计等手段使设备或系统本身具有安全性,即使在误操作或发生故障的情况下也不会造成事故的功能。它将电梯本质安全思想和基本方法同传统电梯安全运行系统的设计和使用结合在一起,提出相应的风险降低措施,藉以提高现有产品的安全性和可靠性。可见,此点与我们研究电梯智能化而提出的主动安全概念,具有异曲同工之妙。
由此,有多人提出了一个实在而令人无语的话题,你能够解决上述电梯安全问题吗?那能否做出来给我们试一试?回答∶可以的,且必须解决。但有一个前提条件,也就是说满足我们所提出的要求或建议。
众所周知,现代电梯不仅是一种特种设备,还是一个机、电、光合成产品,具有其多样性与复杂性,而其产业链牵涉到千家万户。尤其是作为即将面世的电梯智能化产品,它是以一系列品种出现,其控制系统又各具特色。在当今人工智能技术及5G通讯技术加持下,智能电梯应具有人脑识别功能,而且兼备人性化的操作系统。所以,为有效解决上述所提及的技术难点,以及老百姓所关注的安全出行问题,则我们利用此次事件为契机,在全国电梯市场务必推出新一代智能电梯产品,则寄望政府及电梯行业给以强力支持及协助解决如下事项。
1.我们应举全国之力联合各相关科研机构、学院、行业组织及企业的人力、物力等不可或缺的有效资源,将国内民族工业电梯企业组织起来,形成集成式全产业链组合平台,综合而系统地解决智能电梯产品,从研制、试生产及安装等售后服务技术、新工艺及新材料等事项。
2.因电梯各相关企业鲜有研发资金,且其全产业链牵涉面长而广,则需要政府及电梯行业在政策、技术及财力上支持。如试制资金的筹集可采取政府购买技术及服务、或申请专利权质押贷款等方式给以强力支撑。
3.新一代智能电梯的优势之一,在于有效降低安装维保人员与检验人员工作时间三之一以上。因此,应积极展开校企合作教育与培训相结合的方式,为企业陆续培养一批电梯现场运维工程师,而电梯安装维修人员只负责电梯的安装与修理工作。
4.当电梯智能化试制工作进入后期,电梯行业应组织完善与补充电梯检验检测相关规则,严格规范上述电梯安全风险防范措施或要求,对于不符合相关要求的电梯和自动扶梯等设备,不得验收或交付用户使用。
5.因智能电梯运用AI等新兴技术,最显著的特点是机械式安全装置被电子式安全装置取代,其电子安全监控系统不但具有生态安全兼容性及低时延特点,而且能以24小时不间断监管电梯各安全装置的正常运行。并可通过相应端口协议向电梯远程安全监控平台或设备终端,传送相关数字化信息及数据。因此,应增加电梯智能化相应标准及规则。
电梯智能化不仅提升了电梯安全运行地可靠性,从而其乘客乘梯的安全风险大大降低。只有这样,才能确保我国电梯安全事故率至少再下降九成以上,使电梯运行安全指数满足其电子安全功能(PE系统)中的安全完整性等级要求不低于SIL2,从而大幅度提升老百姓生活与工作质量及幸福感,真正体现我们共产党人倡导的“人民至上”、“生命至上”的理念。

智能电梯(佛山)研制工作室 吴哲 撰写
2024年7月25日发布










电梯产品智能化漫谈

对于电梯业内人来说,知晓我国电梯从80年代生产至今,从无到有,从小到大,硬是将一个令人羡慕而不可多得的载人设备,做成了一个“白菜价”的产品,能从“大街小巷”拉出来的机器,于是乎有人戏称“电梯有技术么?!”。
从产品安全角度思考,尽管电梯地制造配套到监督检验方面;从政府地监管到教育领域喊得震天响,政府各级监管部门对于电梯掌控力度一年比一年加大,但电梯安全运行与制作事故每月均有发生。伴随着电梯偶发性安全伤亡事件的增多,极大地引发全社会的关切及老百姓的担忧。当然,这与我国电梯拥有量超过1000万台的基数太大有关联,也与电梯的安装和维修工作跟不上密不可分。
站在电梯安全方面来说,我们应怎样言行一致,付诸实践“人民至上、生命至上”理念,对于从事电梯工程技术人员有着一份责任与义务,应如何探讨及解决诸如此类电梯相关技术安全问题与有效预防。下面,从几个维度来分析、了解其问题的症结及根源。
众所周知,我国电梯技术在改革开放前依赖的技术及产品来自于前苏联,其产品呈现出“傻、大、粗”的窘境。当外资及其技术引进促使我国电梯行业百花齐放,其产量呈现处蒸蒸日上的可喜局面。因此,在电梯技术方面存在着对欧美技术像鸦片烟上瘾一样,产生了严重的依赖心理。之前我也说过,国民唯此技术上有两个思维缺陷:一是凡是老外研制的产品一定行,国人不一定行;其次,自己要搞产品研制,只有留学海外的人才行。这就是我们常说的“外国月亮比中国的要圆”。这里不是说人家的技术不行,我们有智慧发挥自身的才能,站在“巨人”的肩膀及国情上研究此类技术与安全问题地解决。
由上,引申出一技术理论问题,当今在基础理论与应用技术上出现两路“神仙”打架的场景。一神说,华为技术不是科学。而有仙讲,华为产品才是科学技术的最佳结晶。现不谈谁对谁错,基础理论与应用技术是事物的两个层次的体现,而它们必有其内在地联系。如华为5G产品能够研发成功,走向世界,除了科研人员的智慧与勤奋外,得益于掌握了基础理论光波的特性。所以,就电梯产品的智能化而言,同样,将建立在其基础理论之上,而它仅仅是一门应用科学技术,不要把它看得高不可攀。
早在五年前,随着物联网及5G通讯的出现,本人就曾提出电梯的控制可不用32位微处理器,应采用5G通讯等芯片技术操纵。可有人说,那是不可能的。至今,当无人机与无人驾驶汽车的大量面世,却还有人认为,智能化电梯的问世还需要一段时间。随着新技术、新工艺及华为芯片技术的不断涌现、问世与落地,为我们电梯智能化的实施奠定了坚实的基础,将像手机一样创造出无限的可能。
由上可知,任何产品都有其生命周期律,电梯也不例外,如电梯控制元器件,从早期的电子管到继电器,由PLC硬件联接到现在的32位微电脑处理器,它们都有一个20~30年的技术生命周期。也就是说,在人工智能等技术的推动下,当今电梯产品的迭代——智能电梯将应运而生。肯定有人会问:它有什么好处?能解决电梯的安全问题吗?能受到老百姓的欢迎吗?
在人机工程学中对设备有个名词,它叫作——本质安全,也就是行业专家提出的电梯主动安全设计。其概念与设备的本质安全设计是一致的,即产品在事故发生前,依据症状或故障采取有效预防措施。对于电梯的智能化设计,这就是我们工程技术人员的设计导向理论,其目标确保电梯运营时的有效安全,说的直白一点,不能再伤亡一个乘客啦!
当然,上面所述的均是电梯安全性地关注,如是有人说,增加这么多电子元器件,那成本增高客户不会选用,且问题会增多。还有人讲,电梯进入5G物联网,要收网络通讯费,老百姓是不愿意出的。仁者见仁智者见智,此处不再赘述。
因此,我们除了应考虑设备效率与社会实用性、收益率,重要地应处理好人、自然及设备三者的和谐统一。所以,简明而扼要地进一步阐明电梯智能化特点及优势。
1)产品地智能化既要符合电梯相关技术要求与标准,又要适用我国老百姓乘梯习惯、体质差异及个别人生理性缺陷等。并对电梯标准安全方面具有超前性。
2)因电梯有轿厢防护及开关门等安全屏障,则乘客乘坐电梯时,认为安全可不受约束,有意或无意操作时,应有防止相关电梯故障或事故发生的措施。
3)轿厢困人是电梯安全事故发生的重要特征之一,也是我们在电梯管理成本上占主要位置。此点可在电梯的智能化上迎刃而解,即电梯具有困人自动救援功能与自动报警。
4)层门是电梯的一道防止乘客等人员坠落井道的安全措施,而自动门锁是其安全的核心部件。设计的智能门锁能确保电梯在运行中对其实施动态监控。即电梯因门锁问题发生故障时,维修人员在家中即刻知道哪台梯哪层站的门锁出问题啦。
5)云南弥勒“10.18”伤亡事故的技术核心问题:如何防止或预见曳引钢丝绳的滑动与松弛!可运用智能传感器和5G等信息高速传输的特点,对钢丝绳处于松弛或打滑状态进行数字化管控的措施。
6)群梯控制关键是满足乘客生理、心理上承受力与舒适感,有效地解决高层建筑物内大量电梯地运营,寻求最优的控制方案,调度多部(十台以上)电梯群落,以提高其运行效率、服务质量及降低能耗,这将在电梯智能化上系统性地解决。
7)当扶梯在运行过程中乘客进出入时,出现绊倒或被卡入梳齿板、围裙板内,通常其停止开关不一定动作,须专人或乘客按下其开关,扶梯才会停止运行。此类问题则须运用人工智能及人脸识别技术解决。
8)在扶梯正常运行中,当梳齿板被异物卡阻崩裂、或某一梯级因质量问题“爆梯”、或梯级缺失或塌陷时,扶梯不一定会自动停止。若扶梯继续运行将会引发重大设备事故或人身事故。显然,可选配智能传感器等措施解决此类问题。
9)扶梯是一个具有动态而非封闭的载人设备,当小孩及大人在运行中扶梯上故意逆向行走或奔跑;或站在扶梯的内、外盖板上,趴着扶手带向上、向下滑行。此类状况可通过人工智能技术处理,让扶梯自动停止及报警。
10)将动力曳引机智能化,配置智能传感器使其在每天24小时监控曳引机的制动器动作可靠性,以及曳引力不足或缺失的问题。即相关问题出现时电梯当即就近平层,且故障显示或报警。
11)因近门保护装置光幕等存在盲区,电梯运行时,易出现老人、或小孩、或乘梯人牵拉小狗时引发的问题、或出现有人在轿厢斗殴时,智能化电梯可就近平层开门放人或停止运行,并警铃鸣响及故障显示。
12)目前,电梯轿厢意外移动保护装置至少有五、六种型式,而我们研究认为有些种类达不到新技术标准的要求,应采取5G通讯低时延特征来解决,现已形成专有技术。
13)控制柜备用电源。主要解决两点问题,一是电梯困人或故障时,所需要满足电梯实时就近平层的动力功能;二是对智能化电梯配有大量的传感器提供24小时电能服务。
14)在降低轿厢材料成本的前提下,提供多方案的轿厢内装饰设计。其次,完成了电梯轿厢轻质化设计,选用高强度复合材料。且符合国家相关标准和碳中和理念。
15)一种安全钳部件结构设计新颖,不仅可代替进口安全钳的配套使用,而且适用于各类电梯在不同载重量及不同速度的选用。关键在于电梯制停时,将其产生能量的90%以上消耗在安全钳体内,有效避免了在125%载荷试验时对轿厢及导轨的损伤。
16)一种独特式钢结构井道,配有一齿带式驱动电梯,且传动效率高。其优势在于:第一,所占井道面积比标准井道减少四分之一;其次,此井道结构为独立式,与相邻原建筑物承载力无关;此外,电梯可建成不影响一、二楼层通风与采光的运载设施。
17)在限速器与安全钳上,利用智能传感器的特点,有效监控限速器与安全钳联动可靠性。还可监控轿厢运行所在区间,以及电梯困人时轿厢所处位置。
18)上述电梯产品的智能化研制,均具有自主知识产权。其驱动与控制系统建立在数字化网联控制的基础数据交互平台上,它将是我国在电梯智能网联控制数字技术的重大突破口,其社会效益主要解决电梯行业当今存在的几点现实而棘手的问题。
a. 为进一步防患电梯乘客及相关人员伤亡事故等发生,利用其动态感知等功能将有效降低电梯不安全事件或事故再下九成以上。
b. 因安装维保人员工作时间及劳动强度大,采用电梯网联控制数字技术针对性地解决其维保工作量下降达百分之五十以上,使其工作便利又安全。
c. 在有效提升电梯生态安全监管的力度下,电梯检验可选取线上与线下混检方式,既确保监督检验工作到位,又使检验人员的工作时间减少三分之一。

和众电梯系统技术科研团队
2024年9月于湘潭,吴哲撰写











关于贵州“11.2”电梯冲顶事故技术分析

电梯作为城市公共立体交通运输设备,与人们的生活和工作密不可分。在国内每当发生一起电梯伤人的安全事故时,其事件都深深触动了公众对电梯安全的敏感神经,使人们不禁弱弱地发出诘问:为什么会发生呢?电梯安全么?维保能做好吗?……
是的,不该来的,终究来啦!最近,各地陆续报导贵州兴义市一小区发生一起住宅电梯冲顶夹人事故。据华商报大风新闻报道:
11月13日,事发已过去11天,7岁男童的母亲向华商报大风新闻记者描述事发经过仍心有余悸。
电梯惊魂
从11楼快速冲顶,断电全黑,男童卡到28楼
11月13日,男童的母亲告诉华商报大风新闻记者,事发贵州省黔西南州兴义市一小区,11月2日晚7时10分左右,7岁儿子乘坐小区8栋2单元电梯回家,电梯上升到11楼卡顿后发生冲顶。
“当时监控只能看到电梯停顿,孩子按楼层发现没有反应后,再按紧急呼叫按键,之后监控就黑屏了。”
男童母亲表示:“当时2号电梯断电了,里面全黑,不是孩子戴了电话手表给我打电话,不敢想象什么时候才能知道孩子卡在电梯里。”
这栋楼一共是28楼,我孩子在顶楼被救出来的,孩子都吓坏了。”
11月14日,该小区一位物业告诉华商报大风新闻记者,发生冲顶事故的电梯是一个国内品牌,2012年开始投入使用。
男童母亲表示:“电梯安全关乎性命,这是安全事故,希望有关部门重视电梯安全,能够严查此类事故。”
11月14日,这位母亲告诉华商报大风新闻记者,“市监局已经成立调查小组,后续要等调查结果,目前处理结果还没有。” ……
此次电梯安全事件所引发的思考,对于我们从事电梯研究与技术人员来说,既感到对伤者的十分痛心,又深知其问题重大,应有责任与义务对此类技术“痛点”提出与解决。
可见,就此次事件我们有必要进行全面而系统的思考与探讨,并提出其有效而可行的技术处理方案。下面对此次(简称电梯冲顶)事件引发的技术问题进行深度分析及逐一提及。
通常来说,电梯冲顶事故发生时,电气安全装置等处于失效状态,当对重压在对重缓冲器上,曳引轮绳槽中的钢丝绳松驰,轿厢因运动惯性上升至重力制停距离。然后以近似自由落体速度下落,当达到限速器动作速度时,限速器动作后提拉安全钳,使轿厢制停在导轨上。
此次事件的发生与上述的描述基本吻合,但应存在几点差异,现与电梯行业专家一起商榷。
1.事件提道:“可把娃娃吓坏了!当时整个小区都听到巨响,电梯所在的整栋楼都能感到震动。”这应意识到:电梯轿厢不是因运动惯性上升至重力制停距离,然后以近似自由落体速度下落。而是以极大的惯性加速度使轿厢顶撞击井道顶面楼板,然后,将轿厢重重地砸向井道底坑,这一瞬间将娃娃狠狠地砸向轿厢地板,致使全身多处骨折。
2.还有一点需要补充,当轿厢以近似自由落体速度下落时,因轿厢冲顶致限速器或安全钳失效,则轿厢在钢丝绳与绳头组合联动下,会在对重缓冲器上来回弹跳,由此,导致娃娃受伤严重。此点可在现场进行验证。
3.“7岁儿子乘坐小区8栋2单元电梯回家,电梯上升到11楼卡顿后发生冲顶”。
此段文字指明娃娃1人应乘梯到11楼层回家,停梯时曳引机出现制动器线圈延时断电,释放晚或制动器机械卡阻等原因,导致轿厢空载上行超速,此时,电梯上行超速装置失效,使电梯冲顶事故发生。
4.“当时监控只能看到电梯停顿,孩子按楼层发现没有反应后,再按紧急呼叫按键,之后监控就黑屏了。”
这点说明,事故发生时,导致电梯断电,致监控黑屏。可见,当前电梯配置的远程监控系统终端,是不能显示或查询电梯发生故障的情景。所以,我们只能称之为电梯有远程监视功能。
5.施救现场视频显示,男童的家属质问物业和维保人员:“处理过怎么还会出事?什么原因啊?是请的人(维保)不专业吗?”。针对此次质问,我想提示两点。一是该电梯已使用十来年,存在机器磨损加剧,易出现制动器机械卡阻等故障。二是电梯使用时间过长,则维修人员在拥有良好的专业与责任心的的基础上,应加大此类电梯的维保力度,如现场及时发现制动器隐藏性故障问题应修理及解决。
6.家属:“当初买房的时候真的没关注电梯牌子”,这是记者在报道中与伤者家属的一句对话。此问题是仁者见仁智者见智,品牌就电梯质量来说,是有高低之分。但机械的磨损是必然的。其诱发的故障或问题,对于品牌而言,只是电梯故障发生概率大小而已。维保质量的高低,却大大的影响电梯使用寿命。并能有效降低事故的发生率。
由上分析可知,电梯的运行质量及故障事故的发生牵涉到众多方面,但我们应层层剥茧,理清主次,找出真相。电梯故障与问题的解决是建立在技术进步与发展之上,当前在用的电梯还是本世纪初生产的产品,必受到当时技术的局限性,即设计的产品有些问题解决不了,或暂时还没有想到解决的办法。
当今,随着物联网技术、人工智能技术,以及5G通讯等新兴技术的发展,尤其是国产鸿蒙操作系统等高端芯片的问世,为我们解决上述“痛点”提供了现实的基础,也就是说,将现有电梯实施智能化,能解决电梯安全而有效的运营提供可靠地保证。因此,就上述问题特提出相应解决办法与措施。
1.将曳引机机内嵌入传感器,使之具有智能化功能。即制动器发生故障(即力矩减小或机械卡阻)时,使附加制动器实时动作而使轿厢制停。并将故障实时传送到维修人员手机上。
2.如是有人说,此时,附加制动器(或上行超速保护装置)失效呢?因我们已将该装置已智能化设计,让它处于实时或24小时监控,并备有常备电源。同时,要求维保人员每次维保时,使其动作一次,且测试动作实时传至维保记录。
3.在物联网下,电梯运用5G通讯高速传输的特点,能将运行中各类安全故障通过内部控制系统,实时而已数字化的方式顺利通过协议端口,发送至电梯远程安全监控终端。此项而不是现在地所谓电梯远程安全“监控”系统。
4.通过此次安全事件,我们应明白一个道理:只要维保人员在现场严格遵循“电梯维修保养规则”条款而全面地实施操作,是能控制上述安全事故的出现。现扪心自问:电梯行业有几人能遵守其规则呢?而维修人员却提出了所谓情有可原的说法:一是待遇太低,只能走马观花;二是能力不够,不能辨识现场隐藏性故障。
上述问题在现有技术与政府的管控下,要想完全解决目前的安全问题,我们认为是不现实的,且很难处理好现状及问题。如是有人问,哪此问题没解吗?回答是否定的。由此,我们应顺势而为,运用当今物联网技术、人工智能技术,以及5G通讯等新兴技术,对现有电梯实施智能化处理,其具体优势如下:
a. 为进一步防患电梯乘客及相关人员伤亡事故等发生,利用其动态感知等功能将有效降低电梯不安全事件或事故再下降九成以上。
b. 因安装维保人员工作时间及劳动强度大,采用电梯网联控制数字技术针对性地解决其维保工作量下降达百分之五十以上,使其工作便利又安全。
c. 在有效提升电梯生态安全监管的力度下,电梯检验可选取线上与线下混检方式,既确保安全监督检验工作到位,又使检验人员的工作时间减少三分之一。

和众电梯系统技术科研团队
2024年11月24日于佛山,吴哲 撰写





















关于昆明2.18电梯冲顶事故引发地思考及措施

一、事件提出及分析
最近,各地陆续报导昆明发生一起电梯冲顶导致一名乘客伤亡事故。
据光明网消息:2月18日晚间。云南省昆明市一电梯疑因故障冲顶,导致59岁的业主韦某不幸身亡。目前,当地市监局已调取了电梯的维保记录。并对事故进行调查“电梯失控如过山车”。韦某的女儿告诉记者,家人2016年入住该小区。2月18日晚间8点半左右,父亲上楼取东西,结果“电梯失控仿佛过山车,猛然间从17楼疾速坠落到负2楼,紧接着又猛冲至33楼”。韦某头部遭受重创后出血,不幸当场身亡。
此事故的原因目前尚没有具体的报告。和众电梯技术团队经询问与分析,现简要将事故发生过程还原如下:
乘客业主韦某居住17楼,当他上楼取完东西后,一人从17楼乘电梯下至负2楼或1楼时,期间可能负2楼有人呼梯,电梯直达负2楼。但电梯此时未开门,因曳引机抱闸失灵,未制动,则电梯在轿厢与对重重量差(力)的作用下,从负2楼一直到33楼,以近似于自由落体运动的加速度,将轿厢架及轿顶轮撞击井道顶板,而韦某被巨大的惯性力撞到轿厢吊顶上,其头部遭受重创后出血,不幸当场身亡。
此电梯为交流永磁主机,未配置夹绳器,也没有采用封星制动结构,吊挂比为2:1。
此次电梯伤亡安全事故及引发的思考,对于我们从事电梯研究与技术人员来说,既感到对死者的痛惜,又深知其设备技术方面仍存在不可预见的缺陷及设计不到位的状况。下一步我们有责任与义务,竭尽所能对此类技术“痛点”化解及解决它。
从上述事件可知,其事故主因在于曳引机抱闸失效,且未配置上行超速保护装置冗余方案设计。
可见,其技术核心应在于如何防止或预见性曳引机抱闸失效问题!由此,就此次事故有必要进行全面而系统地分析与探讨,并针对其事故引发的相关联技术问题一并提出讨论,而维保、检验、使用及监管方面就不再赘述。
1.此次事故电梯未按技术标准要求配置上行超速保护装置,当电梯抱闸制动失效后,无法确保电梯安全制停。
2.电梯抱闸制动失效,应有几个方面的影响要素:
a. 制动器动杆不到位或其电气控制出现故障;
b. 抱闸机械故障,使闸瓦卡死,无法复位;
c. 制动片磨损过度,或加上制动轮有油污等杂物。
3.现行技术标准中规定:如没有其他保护措施外,至少应对制动器(或制动力)进行24小时测试和监控。此电梯也忽视此项规定。
4.目前,电梯配置的上行超速保护装置,有些结构满足不了新标准GB/T7588.1-2020相关要求及规定。其要点在于装置制动执行时间以秒计,而不是以毫秒计。说得直白一点,有些装置与新电梯规定不匹配。
5.从生产厂家到监管单位,以及维保单位或使用单位,对特种设备安全意识淡薄,无视标准、法规,乃至“生命至上”的理念。
6.此次事件如不采取可预见性与断然的技术手段或方案处理,光靠监管与维保是不可能解决。因此,为确保此类安全事件不再发生,唯有在设计上引入本质安全设计理论。
当前,上述问题所采取地解决办法或措施,无非就是政府强化监管,厂商贯彻标准,维保严守规范,这样,尽管完善了许多问题,降低了事故的发生率。但是,问题的关键点在于:不能对曳引机制动器、上行超速保护装置组合及曳引力大小等进行实时监测,也就是无法对其故障动态识别与低时延安全运行控制。同时,维保人员有时在电梯维修时,因相关装置或零部件不方便检查及维护,或应付式处理等。显然,极易造成此类电梯安全事故地发生概率大增,使电梯经营和管理成本明显增加。由此,工程技术人员应针对提及的问题及现状,采用大量传感器与5G信息高速传输的特点,运用人工智能技术对曳引机和制动器、上行超速保护装置组合及曳引力大小等进行数字化与动态化管控。所以,我们特提出一个翔实而可靠地解决方案。

二、方案设计与布局
本方案在现行电梯智能化架构下,机房内(或电控柜)装设一动力安全自测试和监控系统。同时,在主机上配置相应的智能传感器等装置。它既替代可编程电子安全系统监测功能,又具备其制动器自动测试验证作用。也就是说,电梯在运营中的动力系统和制动器等零部件,运用智能传感器及电气监控系统,对其进行监测、运算及验证处置。同时,通过5G通讯低时延特点,将其数字化信息输入电梯远程生态安全监控平台或设备终端(或手机)。
本方案详见下图1所示,电梯智能化与之配套的主机智能运行安全监控系统布置示意图。由电梯总成1、网联安全运行控制器植入3、主机4、限速器10、主钢丝绳夹绳器5、智能自动门锁17、虚拟主机2及电控柜3等组成。控制器主要由传感器、电路板(含芯片操作系统)及软件等构成。副编码器11装设在限速器10主轴上。智能门锁17装设在层门上。夹绳器5装设在主机承重梁上,与双向限速器10(为速度触发装置)配合使用,故合称为电梯附加制动装置。此外,在电控柜3内配置常备电源(具有ARD功能)。
依据国家专业技术标准与检规中相关检验检测规定,针对主机动力监控系统地配置及制动器安全运行检测装置的设计,对主机动力安全监控系统及运行机理的方案实施如下:
1. 制动器状态监测功能
当主机动力安全监控系统监测到制动器的每组制动力或者每次动作时每组机械部件的正确动作(松开或者制动), 图1 主机智能运行安全监控系统布置示意图
当监测到失效时,相关数据通过电控柜中控制器操作系统进入虚拟主机进行其存储与对比。当识别系统显示为非正常,则操作系统下达停梯基站指令;并给电梯发出维修指令及信息;或显示电梯停止运行故障及待修。
2. 空载工况曳引能力监控功能
当轿厢空载或一、二位乘客,运行出现驱动主机越过顶层站,电梯仍向上继续运行或超速时,则主机动力安全监控系统中控制器3、副编码器11及智能门锁17等,监控到主机电气控制或制动器失效状态,则相关信息通过电控柜控制器3进入虚拟主机2进行边缘计算与对比。当识别系统显示为非正常时,则操作系统下达主机紧急停梯指令。并附加制动装置也启动紧急制停电梯。此时,向电梯远程安全监控设备终端发出维修指令及信息。且系统显示电梯停止运行故障及待修。
3. 有载工况曳引能力监控功能
当轿厢内载运乘客未超载或满载下行时,出现制动器或超载装置(内设置传感器)等问题,导致电梯出现“滑梯”状态,则主机动力安全监控系统中电控柜控制器3、副编码器11及智能门锁17等,监控到主机电气控制或超载装置失效,则相关监控信息通过控制器进入虚拟主机进行边缘计算与对比。当识别系统显示为非正常,则操作系统下达主机停靠相邻层站指令。同时,附加制动装置启动就近平层制停电梯;或对电梯远程监控设备终端发出维修指令及信息,并显示电梯停止运行故障及待修。
4. 执行上述电梯主机动力安全监控系统及其装置,均与物联网中5G通讯及电梯远程安全监控系统电性联接。还包括电梯等设备运行、检测及监管过程中运行的软件程序。此外,本方案运营程序等主要利用当今人工智能技术、5G(或北斗增强型系统)通讯技术,使电梯等成为集群分布式物联网交互运行及远程生态安全监控管理平台。

三、要点与总结
由上方案得知,本方案在于系统而有效地解决了电梯动力系统在长期地运转过程中,电梯运行启动/制动的安全问题;另一方面对其动力系统的控制过程中,运用人工智能技术与5G通讯技术,采用智能传感器等操作芯片,对其相应控制点进行动态跟踪与监测,将相关数字化信息或数据及时而有效地传输到远程监控设备终端(如手机)上。而关键一点,维修人员对电梯动力系统地运行状况,能进行线上24小时的维护及掌控!同时,将电梯维保人员和管理人员工作量最大限度地降低;并让政府的电梯安全监管工作做到有据可查,及时而有效地处于监管状态。可见,让乘客在使用电梯过程中,确保其安全运行而棘手的问题变得轻而易举,且有效化解,安心使用。

四.产品技术说明
本专利于2024年9月提出,现已申请国家电梯产品发明专利要求审查。其专利号为:202411354788.6。同时,配置有相关附属专有技术5项。
本技术符合新国家电梯标准GB/T7588.1/2及相关标准要求。

和众电梯系统技术科研团队
2024年2月28日于湘潭,吴哲 撰写


为什么我们应将电梯智能化?

2025-11-17 来源:新电梯网作者:吴哲 
核心提示:电梯智能化,它的正名应称之为智能电梯,或机器人电梯。我在前面文章中已作出了较为详尽地技术说明。现在,我想说的是如何用通俗的语言,向各位读者介绍及解释,为什么我们应将电梯智能化?

电梯智能化,它的正名应称之为智能电梯,或机器人电梯。我在前面文章中已作出了较为详尽地技术说明。现在,我想说的是如何用通俗的语言,向各位读者介绍及解释,为什么我们应将电梯智能化?
智能电梯是用现有电梯架构,装上聪慧的人脑(AI芯片),补下灵动的神经系统(智能传感器),使电梯具有人性化的操作及智能型的呵护。如无人驾驶汽车,当正在运行的汽车前面突然出现一障碍物,它会即刻停止在障碍物一米之处。而机器人电梯在正常运行时,一旦出现轿厢困人状态,它会主动避开故障(或处理),就近平层开门放人;并停梯呼人待修。
可有人说,现电梯也配置了32位微电脑控制。没错,它仅是一个个节点信号的通讯及简单的逻辑控制,而智能电梯通过大量传感器在5G高速传输通讯下,对其电流或图形进行动态识别与控制,以及将其模拟量转为数字量驱动。如控制轿厢人流量,我们知晓现在技术标准要求,不但限制轿厢载重量,还要限制其载客面积(指舒适度),将物品及乘客有效转为限载面积。当一旦拥入轿厢乘客等使载客面积超标,而载重量未超载时,同样轿厢内语音播放:“电梯已超员,请靠近轿厢门乘客自行退出轿厢,在厅外等候。”此点,现有电梯是无法做到的。
近年来,特种设备政府部门有资料显示:每年电梯事故,有一定比例发生在电梯本身或技术不到位方面。如曳引机制动器故障造成的事故时有发生,因曳引机结构设计存在先天不足,在安全性能上是被动设计,在技术标准上,只能提出24小时监测制动器一次,我们应清醒地认识到,机械的磨损与电气故障发生状态是随机的、不确定性的。所以,要确保乘客的安危和设备的损伤,设计人员应贯彻本质安全设计理念,运用现代新兴人工智能技术控制,在曳引机内部加入传感器,对其实施动态管控。即通过其电流的大小识别制动力(矩)的大小,一旦监测其电流达到某一临界点(阈值),启动电机停止转动。当电机仍在转动或钢丝绳打滑时,则操作控制系统瞬间启动冗余安全装置——附加制动器(或夹绳器)制停。这就是智能电梯所具有的特征之一。
在电梯设计人员内部,存在一种惯性思维。认为自动扶梯用5G通讯在人工智能技术下,也无法解决扶梯梳齿板夹人、乘客摔倒、小孩攀爬扶手等意外的和不确定的状态。而至今面世的人工智能芯片,能将整机系统在面临着内部结构或外部环境的改变时也能够维持其功能稳定运行的能力,此种能力老外称之为鲁棒性(音译)和灵活性,使其问题地解决游刃有余。它是采用图像识别和压力传感器原理布局,通过实时运行综合识别与确认上述某一故障发生时,不必通过紧急停止按钮(因人为时间太长),而通过电控操作系统使电机或附加制动器毫秒计人性化制停。
电梯智能化不仅给老百姓带来安全与便利,而且为维修人员及检验人员,在现场能分享降低工作强度与缩短操作时间的好处。如曳引钢丝绳端接部位(绳头组合)联接有压力传感器,将其装置置于机房承重梁上,而不是放在轿厢底部,这方便调试及数据确认。关键一点,该装置能在电梯运行中看到每根钢丝绳的实时张(拉)力,方便维修人员及时调整至平均值不大于5%。同时,若发现某根钢丝绳松动、拉长或断裂时,电梯就近平层开门放人,停梯待修,且其信息传至维修人员手机上。
目前上至政府层面,下至电梯生产企业都在紧锣密鼓对数十万台老旧电梯进行改造或更新活动。个人认为这是新瓶装老酒,既浪费了国家资源,又没有解决好上述所提及地相关技术问题及老百姓关注的安全等焦点。电梯行业应从多方向发力,一是修改和完善技术标准及安全规范。二是强化电梯维修、保养及安全监管工作,着力提高维保人员操作技能与工作责任感。最后一点,因民间电梯企业业已开展智能电梯系统化开发设计工作,应顺势而为加快和支持智能电梯产品试制,各方协力形成高质量产业供应链一条龙配套服务,使其主动融入与契合到现有老旧电梯改造或更新产业过程中。
多人质疑智能电梯生产成本是否会过高,技术上老外是否会卡我们脖子。电梯智能化设计工作前期国内相关企业科研机构及企业,对于整机电气控制系统及电子元器件等国产化已作系统性评估。如配套芯片采用国产48纳米制造即可,而继电器或电气开关选用单一芯片替代时,其成本有人说不到一元钱。至于机械安全部件早已完成全局性配套开发设计,现将进入其产品的试制阶段。且整机系统核心发明专利技术数十项之多。
由上所述,在电梯行业科研人员的不懈努力下,十年磨一剑,电梯智能化产品终将应运而生,无论从产品品质、技术方案到生产成本,还是安全性能与使用便捷,将无疑深受老百姓的欢迎与青睐。下面来看一看智能电梯究竟给我们带来不一样的体验与效益!
1. 智能电梯核心技术及各类技术芯片均为我国自主知识产权及生产配套,尤其在5G通讯技术,更不需要看西方人的脸色行事。它不仅解决了诸多技术难点与安全困境,还攻克了一个全球性电梯行业“痛点”,即我国已列入特种设备重大事故隐患——自动门锁“短接”引发地安全问题。
2. 我国电梯当今在用量超过1200万台,并每年电梯地更新、大修及改装市场地需求不会低于60万台。尽管房地产市场萎缩,但每年新装电梯销量估计也不会低于50万台。又因我国制造产业门类齐全,利用自主知识产权组建高质量全产业供应链应水到渠成,使其产品零配件价格与现有产品基本保持一致。当其产品融入统一大市场时,无疑为国家带来上万亿产值,不但盘活了“内卷”严重的国内电梯企业,提高了我国国民就业率。而使电梯人工薪稳步提升成为现实。
3. 在社会效益方面看看几项数据:
a. 进一步防患电梯乘客及相关人员伤亡事故等发生,利用其动态感知与识别功能,有效降低电梯不安全事件或事故再下九成以上。
b. 采用电梯网联控制数字技术与AI技术赋能,针对性地解决电梯维保工作量下降达百分之五十以上,使其工作便利又安全。
c. 在电梯远程生态安全监控下,电梯检验选取线上与线下混检方式,确保监管与检验工作有效便捷,不仅政府监管工作量大大减轻,且检验人员工作时间减少三分之一。
此外,智能电梯除了做好前期工作,还应配合办好如下技术服务与教育培训工作。
1. 我们应未雨绸缪,主动与高等院校融合办学,设立“电梯网络运维技术”专业,为电梯行业配套培养电梯网络运维工程师作准备。同时,在全国与具有一定实力的电梯技能学校或企业,采取合作定期培育与分批次培训智能电梯新技术的电梯安装维修工。
2. 整机新产品试制安装后,配合电梯检验机构进行严格试运行与试验验证,应对数台电梯统一链接调试。同时,并入电梯远程安全生态监控平台,验证其平台上实时获取相关动态安全数据及信息等,使用通讯协议传送电梯验收所需相关数据及安全性能参数。
3. 各电梯技能培训院校积极与智能电梯研究机构及生产厂家,合作采购或试制模拟智能电梯教学操作装置。其装置与电梯远程安全生态监控平台联网外,对电梯故障显示屏和操作处理器应满足电梯智能化相关联地动态识别、信息传输及处置到位等功能。
可见,随着人工智能等新兴技术地不断涌现,电梯新技术研究和应用进入实施阶段,在5G通讯与AI技术助力下,我国电梯行业将进入第二轮高质量、高附加值的运行期。由此,不仅促进了我国国民经济效益的显著提升,而且为老百姓的生活提供了舒适的环境和生活的便利。同时,逐步解决了电梯行业在转型升级过程中,出现企业严重“内卷”的状况,为我国电梯行业大踏步进入世界电梯强国奠定了坚实的基础。
 
和众电梯系统技术科研团队 
2025年11月16日于湘潭,吴哲 撰写



电梯冲顶、困人等安全问题是解决地时候啦!

前段时间,业内“新电梯网”刊发了四则信息,均指电梯冲顶、困人等安全事件,现摘录如下:
据媒体报道,2025年1月5日贵州省兴义市兴义商城小区发生一起电梯冲顶事故,导致居民刘女士重伤。时隔近一年,刘女士仍在康复治疗中,却未收到任何赔偿。事故调查显示,电梯生产厂家多普勒电梯股份有限公司因电路设计缺陷负主要责任,但赔偿协商陷入僵局。
事发当晚,小区电梯从4楼突然冲顶至28楼,刘女士被巨大冲击力震飞,当场昏迷。监控录像显示,电梯在运行中失控加速,轿厢猛烈撞击井道顶部后坠落,造成刘女士颈椎和右脚踝严重骨折。 刘女士被紧急送医,经历两次手术后,至今仍需长期康复治疗,日常生活能力严重受限。
……
据媒体报道,12月9日晚,江苏徐州某学院男生宿舍楼发生一起电梯困人事件,14名学生因电梯故障被困11楼,未能准时参加晚自习。当地消防部门迅速出动,成功将被困人员安全救出,未造成人员伤亡。
事发当晚正值学生前往教室上晚自习的高峰期,电梯使用频次显著增加。据初步调查,电梯因长时间高负荷运行突发故障,导致轿厢卡在11楼位置,且无法通过常规方式开启。被困学生随即通过紧急呼叫装置联系物业,物业工作人员在尝试常规解救无果后,立即拨打119报警求助。
……
据媒体报道,云南省昆明市官渡区市场监管局公布了一份行政处罚决定书。今年8月14日,官渡区某小区1栋1号电梯发生故障,一名老人和一名幼儿被困轿厢内近4小时才获救。经查,该小区物业公司未认真落实电梯安全管理责任,导致此次事故。根据《特种设备安全监察条例》相关规定,此次事故已构成一般事故。最终,官渡区市场监管局对涉事物业公司作出罚款10万元的行政处罚。
……
为引起电梯行业领导的高度重视及人们乘梯时应注意地安全事项,则有必要将一年前发生的一则电梯重大伤亡事故再呈现给各位。
据光明网消息:2月18日晚间。云南省昆明市一电梯疑因故障冲顶,导致59岁的业主韦某不幸身亡。目前,当地市监局已调取了电梯的维保记录。并对事故进行调查“电梯失控如过山车”。韦某的女儿告诉记者,家人2016年入住该小区。2月18日晚间8点半左右,父亲上楼取东西,结果“电梯失控仿佛过山车,猛然间从17楼疾速坠落到负2楼,紧接着又猛冲至33楼”。韦某头部遭受重创后出血,不幸当场身亡。
……
上述电梯冲顶事故的发生并非偶然,尤其是困人等救援安全问题时有发生。下面我们仅就电梯技术与维修方面入手,捋一捋其问题发生时来龙去脉及其症结所在。
1. 电梯冲顶事故主因在于控制系统失灵和制动器失效。目前,常用的交流永磁同步主机采用自身制动器作为上行超速保护装置存在机理缺失等问题。另一点,对于其设计不足应采取冗余结构设计加以弥补。即增加附加制动器,如夹绳器或夹轮器等。可见,主机安全核心问题在于应取本质安全设计方案解决,而不是被动的应对。
2. 对于电梯困人事故来说,已是老生常谈时常发生的电梯故障,其根源问题在电梯行业众所周知,也是困扰电梯技术人员、政府监管人员及维保人员多年的“顽疾”。此点老百姓极不满意,不但企业服务成本上升,政府管理成本加剧。由此,解决其问题已迫在眉睫,电梯科研人员有责任与义务攻克此点。
3. 上述信息第三项各位都知晓,法规规定电梯困人时,务必要求维保人员在30分钟内,迅速解决被困人员。否则,将课以罚款。近一年多来,政府加强了安全监管力度,使维保单位及维保人员面临每天担惊受怕的窘境,这是电梯业“内卷”最严峻地问题亟待解决。
显然,上述电梯安全问题上“痛点”与难点,既非技术人员不努力,也不是政府不作为。随着华为5G通讯的全面布局,以及人工智能技术和芯片技术的日益成熟,将使现行电梯人工智能化应用水到渠成。电梯的冲顶、困人与维保人员救援等状况,以及在安全设计方面存在的欠缺,将得以弥补并迎刃而解。
有人在网上提出一个朴素而简要的道理:一个国家正常运转,必须满足三个条件:一是,你能生产出大家愿意买的高价值商品;二是,国家赚的钱能支撑起社会福利和财政支出;三是,你的产业收入得到支撑起百姓不断提升的生活需求。
是的,电梯行业当前面临地电梯冲顶、轿厢关人等诸多安全事故,以及维保人员在减轻工作强度的前提下,如何确保电梯正常而安全的运营,这就是我们所关切的,如何支撑起百姓不断提升的生活需求,以及人们能愉悦地享受乘坐电梯带来地舒适感与安全感。
由此,和众电梯技术科研团队十年磨一剑,集成创新,现已系统性完成电梯智能化的研究与应用工作。在现行理论基础上,对电梯存在冲顶、轿厢关人故障和安全事故等问题,进行了系统而深度地分析,提出了全方位、不同维度的解决方法及措施。并对乘客电梯数智化总体配套及功能进行了详解。其具体论述与解决方法,敬请关注即将出版的《电梯技术开物》文集,上网在“新电梯网”、或“百度文库”中搜索相关技术资料。如急需者,可登录18807375931+微信,在邮箱xstlift@163.com上索取。

和众电梯系统技术科研团队
2026年1月31日,吴哲 撰写







电梯技术开物篇
Elevator Technology: Part 1




















电梯机械系统动态分析

《湘潭大学学报》1995年 撰文:陈炳炎 吴哲 等

【摘要】对电梯系统的简化抽象,找出其整个系统振动模型,运用动力学方法对其动态特性进行了分析,在设置计算和实验分析的基础上,探讨了系统各部件参数对系统动态及舒适感的影响。
【关键词】电梯;机械振动;动态分析;加速度控制

1. 概述
1.1 机械系统振动问题
国标《电梯技术条件》[1]中规定:“电梯起、制动加、减速度最大值不大于1.5m / s2,额定速度1m /s < v ≤2m/s的电梯平均加、减速度应不小于0.5m/s2,额定速度v > 2m/s的电梯平均加、减速度应不小于0.7m/s2;”“乘客电梯与病床电梯的轿厢运行时的水平方向和垂直方向振动加速度应符合表1规定。”且相应噪声指标也有严格规定.日本三菱电梯公司渡边菪纪著文[2]认为,对高速、高扬程电梯动态特性指标应控制如表2。
因素 项目 目标数



感 最大加速度 0.9m/s2
最大加加速度 1.3m/s2
起动冲击 0.1m/s2以下
停止冲击 0.1m/s2以下
加速度脉动 P · P 0.1m/s3以下
表1:

项目 等级
合格品 一等品 优等品
垂直振动加速度 ≤0.25m/s2 ≤0.15m/s2 ≤0.07m/s2
水平振动加速度 ≤0.15m/s2 ≤0.10m/s2 ≤0.07m/s2

国内生产的1.6m/s以上速度的高层电梯动态特性指标普遍达不到国家标准要求.上、下行电梯起、制动产生的冲击与噪声使乘客觉得不舒服.因此,电梯振动与噪声被称之为世界电梯业二大病症。
1.2 传动原理及结构
电梯传动方式属曳引式传动.传动原理及结构配置如图1所示.曳引机作为动力设置在楼顶机房承重梁上,由曳引轮带动两边由钢丝绳挂的轿厢和对重上下运动.电气系统控制其速度快慢及起停等指令.为了平衡轿厢及对重上下运动时因钢丝绳重量变化而产生载荷关系的变化,在轿厢与对重底部均设置一平衡链(绳)作为重量补偿装置。
2. 电梯系统动力分析
2.1 电梯振动系统模型的建立
根据上述传动原理及结构关系,我们将曳引机、对重、轿架、轿厢和平衡链装置作为质点,研究其线性位移、速度、加速度和加加速度响应,曳引轮(包括曳引机内的传动装置)和平衡装置中张紧轮作为园盘研究角位移、角速度和角加速度,加加速度等响应,用来支承曳引机的承重梁、防震垫、悬吊对重和轿厢的钢丝绳、轿底的平衡链和轿厢轿架间的超载装置等作弹性元件考虑,故该系统可简化为图2所示的一个七阶振动系统模型,图中各符号(作为计算机输入的原始参数)其意义如下:
mi, xi ( i = 1 , 2 , 3 , 4 , 5 )分别代表对重、曳引机、轿架、轿厢和张紧装置的质量及位移;
Ij,φj(j=1,2)分别代表曳引机和张紧装置的转动惯量及角位移;
Ci( i = 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 )为阻尼;
K0 :曳引机承重梁及防震垫的串联刚度;
K1 :对重与曳引机之间的钢丝绳刚度;
K2 :轿厢架与曳引机之间钢丝绳刚度;





1.曳引轮 2.减速箱 3.防震垫
4. 4.承重梁 5.导向轮 6.钢丝绳
7.绳头弹簧 8.轿厢架 9.轿厢
10.超载弹性元件 11.对重架
12.平衡链 13.张紧装置



图1 电梯机构及传动示意图 图2 电梯机械系统振动模型
k3、k5:两侧平衡链的刚度;
k4:轿厢架与轿厢之间的超载弹性元件刚度;
kM:曳引机抗扭刚度;
r1、r2:曳引轮与张紧轮的半径。
2.2 运动微分方程的建立
系统的动能:
T= 12i=15mixj2+12j=12Ijφj (1)
系统的势能包括重力势能和弹性势能两部分,重力势能相对弹性元件产生的静位移对系统振动不产生影响,分析时略去该部分影响,系统的弹性势能为:
V= 12k1x1−x2+r1φ12+12k0x22+12kMφ12
+12k2x3−x2−r1φ12+12k3x3−x5−r2φ22
+12k4x4−x32+12k5x5−x1+r2φ22 (2)
根据拉格朗日方程:
ddtδTδx−δTδx + δvδx = Q (3)
Q为广义力,将(1)、(2)代入(式),经计算处理求得
Mx+kx=Q (4)M为系统质量阵,K为系统刚度阵。
式中矩阵M和K分别如下:
电梯运行过程中,激励主要由起制动加、减速过程及安装质量等随机因素产生,后部份理论无法分析。只有针对具体的电梯作谱分析才能求得随机激励的影响,没有普遍意义.可在将来的试验研究中分析,这里只考虑起制动过程的影响,起制动过程电气系统设定的加速度一般用下式描述:
a=V0Π2t1sinΠt1t0−V0Π2(t3−t2)sinΠ(t3−t0)t3−t20≤t
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